Niedawno misja demonstracyjna Proba-3 pomyślnie przeszła kampanię testów środowiskowych. Kampania ta, która odbyła się w Ottobrunn (Niemcy), umożliwiła sprawdzenie, czy różne elementy wyposażenia misji są w stanie wytrzymać zarówno warunki generowane podczas startu, jak i warunki termiczne panujące na orbicie. Próby zakończyły się różnymi testami aktywacji rozmaitych mechanizmów wchodzących w skład misji, a także pełnym sprawdzeniem układu napędowego.

Proba-3, demonstracyjna misja technologiczna Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), ma na celu zademonstrowanie wysoce precyzyjnej technologii lotu w formacji między dwiema platformami w przestrzeni kosmicznej. Start misji zaplanowano na 2024 rok. Obejmuje ona dwa satelity, które – lecąc w formacji – będą obserwować normalnie niewidoczny region Słońca.

Jest to szczególnie ambitna misja, między innymi ze względu na wysoki stopień autonomii, który ma zostać wdrożony przez algorytmy pokładowe, oraz związane z tym operacje i koordynację wymaganą między dwiema platformami, mającymi poruszać się bardzo blisko siebie w przestrzeni kosmicznej.

Misję Proba-3 prowadzi zespół branżowy kierowany przez firmę Sener i składający się z ponad 29 firm z 14 krajów.

W ramach projektu Proba-3 GMV odpowiada za jeden z najważniejszych i najbardziej złożonych systemów pokładowych tej misji, podsystem lotu w formacji (FFS), który obejmuje projektowanie, rozwój i walidację oprogramowania pokładowego tego podsystemu w środowisku symulacyjnym komputera pokładowego oraz interfejsów elektrycznych. Firma GMV jest również odpowiedzialna za dostarczanie systemów monitorowania i kontroli lotu w infrastrukturze naziemnej (Flight Dynamics System), obejmujących wyznaczanie orbity oraz przewidywanie zdarzeń i manewrów. W ramach FFS hiszpański oddział GMV współpracuje z firmą SENER, odpowiedzialną za kontrolę i FDIR (Failure Detection, Isolation and Recovery); kanadyjska firma NGC odpowiada za AOCS (Attitude and Orbit Control System); a polski oddział GMV za projektowanie, wdrażanie i testowanie funkcji pokładowej do obliczania względnego położenia satelitów na podstawie pomiarów GPS.

Pierwsza misja precyzyjnego lotu w formacji

Proba-3 to pierwsza na świecie precyzyjna misja kosmiczna w formacji. Dwa satelity wchodzące w skład misji, Occulter i Coronograph, będą utrzymywane w odległości 150 m, tworząc dużą stabilną wirtualną strukturę, ze względną dokładnością między nimi rzędu milimetrów i sekund kątowych.

Rozdzielenie dwóch satelitów Proba-3 rzuci cień w przestrzeń kosmiczną, który padnie na tarczę Słońca, uwidaczniając szczegóły korony, które często są niewidoczne z powodu promieniowania słonecznego. Systemy ważą odpowiednio 350 kg i 200 kg, a będą kontrolowane w kosmosie przez obiektyw oraz detektor. Ta wirtualna stabilna struktura pozwoli na odbieranie poleceń obrotu i kierowanie w dowolnym pożądanym kierunku. Możliwe będzie również dostosowanie względnej odległości między dwiema jednostkami kosmicznymi w zakresie od 25 do 250 metrów.

Aby zakończyć kompleksową walidację technologii lotu w formacji, misja obejmuje instrument naukowy, koronograf, do rejestracji zdjęć wewnętrznej korony słonecznej. System koronografu zostanie rozmieszczony na dwóch satelitach: na jednym znajdzie się detektor, a na drugim tarcza przysłaniająca Słońce.

Proba-3 udowodni wykonalność kluczowej technologii. Może ona być wykorzystana na przykład w rozwoju dużych teleskopów, których główne elementy (soczewki i detektory) muszą być oddalone, utrzymując pozycje oraz względne odległości z dużą precyzją i stabilnością. Możliwość zastosowania technologii lotu w formacji pozwoli uniknąć stosowania ciężkich i obszernych struktur, zmniejszając koszty ich wystrzelenia oraz eksploatacji.