Kyle Hughes, Jeremy Knittel, Jacob Englander, David Hinckley, e Sean Napier, che sono raffigurati da sinistra a destra, ha contribuito a migliorare uno strumento completamente automatizzato per determinare le traiettorie orbitali e la progettazione di veicoli spaziali. Credito:NASA/W. Hrybyk
Uno strumento sviluppato dalla NASA che l'industria privata e altri centri di agenzie ora utilizzano per tracciare il percorso di una missione verso destinazioni interplanetarie remote è diventato significativamente più competente e ora può persino rivelare, a volte in pochi minuti, le specifiche della missione del veicolo spaziale ed elementi della progettazione del sistema.
Jacob Englander e il suo team del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, originariamente sviluppato il generatore di traiettorie di missione evolutiva completamente automatizzato, o EMTG, fornire ai responsabili della missione una serie preliminare di indicazioni dettagliate per guidare i veicoli spaziali verso destinazioni interplanetarie difficili da raggiungere.
Originariamente, l'EMTG calcola queste tabelle di marcia dopo che gli sviluppatori della missione hanno inserito una serie di parametri, come il punto di origine della navicella spaziale, la sua destinazione finale, date di lancio, e tempi di volo, su un computer desktop standard.
Lo strumento software quindi determinerebbe le traiettorie più efficienti per raggiungere la destinazione finale, dettagliare il numero di sorvoli intorno ad altri corpi celesti per alterare il percorso o la velocità della navicella. A seconda della complessità della missione, l'EMTG eseguirebbe più traiettorie in pochi minuti, disse Englander.
Data la sua utilità per i pianificatori di missione, Englander e il suo team hanno deciso di rendere disponibile EMTG come programma open source. Da allora è stato scaricato migliaia di volte dai centri della NASA, compagnie private, e altri per percorrere traiettorie preliminari, disse Englander.
Funzionalità ampliate
Per quanto buono fosse, ora va meglio, disse Matteo Vavrina, un esperto orbitale con a.i.solutions, un imprenditore Goddard.
Ha iniziato a lavorare con Englander e il suo team nel 2014. Inizialmente, hanno migliorato il prodotto per aiutare a supportare la missione di reindirizzamento degli asteroidi della NASA, o BRACCIO, la seconda missione robotica dell'agenzia per visitare un grande asteroide vicino alla Terra. Durante la missione, il veicolo spaziale della missione robotica ARM raccoglierà un masso di diverse tonnellate dalla superficie di un asteroide e lo reindirizzerà in un'orbita accessibile all'equipaggio intorno alla luna. La NASA invierà quindi un equipaggio sul masso per raccogliere campioni per tornare sulla Terra.
"Abbiamo ampliato un po' le capacità di EMTG, " Ha detto Vavrina. L'EMTG originale ha ottimizzato la traiettoria di un veicolo spaziale, che "di per sé è abbastanza difficile". Ora, però, lo strumento ottimizza contemporaneamente sia la traiettoria che l'hardware del veicolo spaziale. "Possiamo ora considerare l'intero problema della progettazione di un veicolo spaziale, " Ha detto Vavrina. "Possiamo guardare più criteri di prestazione, compresi i pannelli solari del veicolo spaziale, serbatoi di propellente, propulsori, e potenziali veicoli di lancio, Per esempio, in una sola corsa".
Questa capacità aggiuntiva è importante, Aggiunse l'inglese. "Il design del veicolo spaziale e la sua traiettoria sono intrecciati, specialmente quelli a propulsione elettrica. Non è possibile determinare una traiettoria e poi scappare e progettare il veicolo spaziale. Devono essere considerati insieme. Con questo strumento, puoi progettare l'astronave e la traiettoria allo stesso tempo."
Utile per veicoli spaziali a bassa e alta spinta
Sebbene lo strumento aggiornato sia più efficace nel determinare le traiettorie e le caratteristiche di progettazione dei veicoli a propulsione elettrica, o veicoli spaziali a bassa spinta, i pianificatori possono anche usarlo per definire alcuni aspetti di una missione ad alta spinta, uno che utilizza propellente chimico come combustibile.
"EMTG può fare traiettorie ad alta spinta, ma poiché la progettazione di veicoli spaziali ad alta spinta e la progettazione di traiettorie sono problemi disaccoppiati, la capacità del sistema non è così utile. Però, la selezione del veicolo di lancio e le dimensioni dei serbatoi di propellente possono avere grandi effetti sulle traiettorie chimiche, e EMTG può fare questo commercio, " disse Englander.
Come il suo antenato, il più capace EMTG è disponibile gratuitamente su piattaforme open-source. "È ancora relativamente nuovo e ci vuole tempo prima che le persone lo adottino. Prenderà piede, anche se, " Disse Vavrina. "È uno strumento troppo potente per trascurarlo, soprattutto per i manager che possono guardare a tutti questi obiettivi e prendere una decisione tenendo conto dei costi e dei tempi. Certamente era perfetto per ARM."