NASA, Ay’da sürekli bir insan varlığına hazırlanırken, görevler, Dünya ile doğrudan bağlantısı olmadan yön bulabilen ve iletişim kurabilen uzay araçlarına giderek daha fazla ihtiyaç duyacak.
NASA’nın Cislunar Otonom Konumlandırma Sistemi Teknolojisi Operasyonları ve Navigasyon Deneyi veya KAPAK TAŞIbu yetenekleri doğruladı ve geliştirdi.
Ay yörüngesindeki teknolojileri test etmek ve doğrulamak için tasarlanan CAPSTONE, Haziran 2022’de fırlatıldı ve ABD’nin Ay’a giden ilk ticari misyonu oldu. Uzay aracı, Ay’ın istikrarlı bir yolunu korumak için gereken yakıtı azaltmak amacıyla Dünya ve Ay’ın birleşik yerçekimini kullanarak, Ay çevresinde üç gövdeli yörüngelerdeki operasyonları test etti. Gelecekteki keşif ve bilim misyonları için bu yörüngeyi uçuran ve karakterize eden ilk uzay aracı oldu. Advanced Space’in sahibi olduğu ve işlettiği mikrodalga boyutundaki uzay aracı daha sonra 15 aylık bir görev uzatması aldı ve gelişmiş iletişim, ağ oluşturma, otonom navigasyon ve yazılım tanımlı uydu teknolojileri için bir test ortamı haline geldi.
NASA’nın Araştırma ve Teknoloji Misyonu Direktörlüğü, yeni bir uydu fırlatmak yerine, CAPSTONE’un mevcut donanımının fırlatma sonrasında yeni uygulamalara ev sahipliği yapabileceğini ve uzay aracını uygun maliyetli, esnek bir ay teknolojisi tanıtım platformuna dönüştürebileceğini gösterdi. NASA’nın TARAMA (Uzay İletişimi ve Navigasyon) Bölümü artık verileri gelecekteki deneylerde yenilikçi ağ oluşturma ve navigasyon tekniklerini göstermek için kullanacak.
NASA’nın Washington’daki NASA Genel Merkezindeki Araştırma ve Teknoloji Misyonu Direktörlüğü bünyesindeki İleri Araştırma ve Teknoloji Bölümü yöneticisi Greg Stover, “Aynı uzay aracında aynı anda birden fazla deney yapmak, NASA’nın bu teknolojilerin gerçek bir ay ortamında birlikte nasıl performans gösterdiğini değerlendirmesine olanak tanıyor” dedi. Ay etrafındaki faaliyetler artmaya devam ederken, otonom operasyonlara ve dayanıklı iletişim altyapısına yapılan yatırımlar ABD’nin liderliğini garanti altına almak için hayati önem taşıyor.”
CAPSTONE gemisindeki iki deneyde, gelecekteki iki görev esasını geliştirmek için yazılım tanımlı altyapı kullanıldı: otonom navigasyon ve derin uzay iletişimi. Otonom Navigasyon, Rehberlik ve Kontrol yazılımı veya autoNGC, bir uzay aracının yerden talimat beklemeden nerede olduğunu, nereye gittiğini ve olması gereken yere nasıl gideceğini belirlemesine olanak sağlamak için tasarlanmıştır. Yazılımın bazı bölümleri daha önce Dünya yörüngesinde uçmuş olsa da, CAPSTONE, autoNGC’nin Ay’da ilk kez test edildiği zamanı işaret ediyordu.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki autoNGC teknolojisi geliştirme projesinin baş araştırmacısı Sun Hur-Diaz, “Bir şeyin gerçekten işe yaradığını göstermek için onu uçurmanız gerekir” dedi. “Gerçek ortam çok önemli.”
Sun Hur-Diaz
autoNGC Projesi Baş Araştırmacısı, NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Araştırmacılar ayrıca autoNGC’nin Dünya ile sınırlı temas halinde nasıl performans gösterdiğini de değerlendirdi. NASA’nın Derin Uzay Ağı Antenler Artemis II’nin Ay çevresinde mürettebatlı test uçuşunu desteklerken, CAPSTONE’un iletişim penceresi haftada yalnızca birkaç geçişe düştü.
Bu boşluklar deneyin en değerli testlerinden biri haline geldi. AutoNGC, Dünya’dan gelen veriler olmadan, Ay’ı, Dünya’yı ve diğer gök cisimlerini görüntülemek için yerleşik bir yıldız takip kamerasını kullanarak CAPSTONE’un konumunu belirledi. Optik navigasyon olarak bilinen kamera tabanlı sistem, zaman zaman gerçek zamanlı gemi navigasyonu için yer tabanlı yöntemlerden daha iyi performans göstererek gelecekteki derin uzay görevleri için teknolojiler geliştirdi.
Otonom navigasyon testinin yanı sıra CAPSTONE ayrıca test edildi gecikme/kesintiye dayanıklı ağ iletişimi (DTN), derin uzay için tasarlanmış bir iletişim mimarisi. Dünya tabanlı internet sistemlerinin aksine, derin uzay iletişimleri uzun gecikmelere ve sık sinyal boşluklarına rağmen çalışmalıdır. DTN sistemi, bağlantı olmadığında bilgileri uzay aracında saklayarak ve iletişim yeniden sağlandığında bu bilgileri otomatik olarak ileterek bu zorlukların üstesinden gelir. Bu gösterilerle CAPSTONE, en yeni DTN protokollerini Dünya yörüngesinin ötesine uçuran ve bunları herhangi bir uzay aracına uygulanabilecek açık kaynaklı bir çerçeve olan NASA’nın çekirdek Uçuş Sisteminde çalıştıran ilk şirket oldu.
Bir gösteride mühendisler, CAPSTONE’dan Dünya’ya veri aktarmaya başladı ancak bağlantı, aktarım tamamlanmadan sona erdi. Uzay aracı, kalan verileri bir sonraki iletişim fırsatına kadar sakladı ve iletim otomatik olarak devam etti. Her veri parçası eve ulaştı.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Yakın Uzay Ağı sistem mühendisi Ben Anderson, “Bir astronotun bir ay tepesinin arkasında yürüdüğünü veya bir kratere indiğini ve geçici olarak bağlantısını kaybettiğini hayal edebilirsiniz” dedi. “Bu teknoloji, iletişim yeniden sağlandığında verilerin otomatik olarak yeniden iletilmesine olanak tanıyor.”
Başlıca başarılarına ek olarak, CAPSTONE’un yazılım tanımlı bir test platformu olarak ikinci yaşamı, yeni teknolojilerin doğrudan operasyonel ortamlarında uygun maliyetle test edilebileceğini ve kanıtlanabileceğini gösterdi.
Yaklaşık dört yıllık teknoloji olgunlaşmasının ardından NASA’nın CAPSTONE üzerindeki faaliyetleri Haziran 2026’da sona erdi; Advanced Space ise uzay aracını teknoloji geliştirme test ortamı olarak kullanmaya devam edecek.
CAPSTONE uzay aracı Terran Orbital tarafından tasarlanıp inşa edilmiştir ve Advanced Space’in mülkiyetindedir ve onun tarafından işletilmektedir. NASA’nın Araştırma ve Teknoloji Misyonu Direktörlüğü, görevi NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi’nde bulunan Küçük Uzay Aracı ve Dağıtılmış Sistemler programı aracılığıyla yönetti. CAPSTONE teknoloji paketinin unsurları NASA’nın Küçük İşletme İnovasyon Araştırma programı tarafından desteklendi. CAPSTONE’un genişletilmiş görevi sırasında gerçekleştirilen autoNGC ve DTN gösterileri, NASA’nın Washington’daki Genel Merkezinde bulunan SCaN Bölümü tarafından yönetildi.
Source link
