NASA-ini sateliti uspješno završili prvi svjetski eksperiment navigacije bez GPS-a

Ovaj trogodišnji tehnološki demonstrator bit će produžen izvan prethodno planiranog roka završetka ove godine, sve do najmanje 2028. godine, objavila je NASA. Cilj je maksimalno iskoristiti eksperiment koji se nalazi na letjelicama, a koji predstavlja saradnju s industrijskim partnerom EraDrive i nosi naziv FALCON (Fast Autonomous Lost-in-space Catalog-based Optical Navigation).

"Dok se NASA priprema za veći broj misija izvan Zemljine orbite, tehnologije poput FALCON-a mogu podržati rojeve lunarnih satelita, distribuirane naučne misije i istraživanje s ljudskom posadom“, naveli su NASA-ini zvaničnici u saopćenju objavljenom u ponedjeljak.

Iako su primjene NASA-e civilne, alternativna rješenja za GPS istražuje i Ministarstvo odbrane SAD-a (DoD), zbog zabrinutosti da bi ograničen broj GPS satelita mogao biti ranjiv na djelovanje protivnika. Ranije ove godine, na primjer, organizacije SpaceWERX i Space Systems Command, koje djeluju u okviru Američkih svemirskih snaga, zajednički su pokrenule inicijativu usmjerenu na nove ideje za sposobnosti "pozicioniranja, navigacije i mjerenja vremena" (PNT) u svemiru.

Cilj FALCON-a je da se nosi s ogromnim udaljenostima. Dok sateliti u Zemljinoj orbiti imaju širok pristup posebno namijenjenim navigacijskim orijentirima poput GPS-a, taj pristup brzo slabi kako se misije udaljavaju od Zemlje. To nije samo apstraktna briga, jer NASA planira ponovo poslati astronaute na površinu Mjeseca već 2028. godine u okviru misije Artemis IV, kao dio šireg napora na izgradnji lunarne baze.

Industrija i vojska također su veoma zainteresovane za Mjesec i područje oko njega poznato kao cislunarni prostor, kao i za pronalaženje najboljeg načina navigacije u tom novom okruženju. Lunarna orbita također donosi komplikacije za navigaciju. Kanadski Outer Space Institute je, na primjer, 2025. godine objavio da "koncentracije masa", odnosno masconi, privlače satelite koji kruže oko Mjeseca te mogu utjecati na njihove putanje, a u nekim slučajevima čak izazivati udare u lunarnu površinu.

Ali prije testiranja u blizini Mjeseca, NASA želi saznati više bliže Zemlji. Udružila se s kompanijom EraDrive, koja se bavi autonomnom navigacijom svemirskih letjelica, a nastala je iz grupe sa Univerziteta Stanford, i koja je za FALCON osigurala softver za let i algoritme. Eksperiment koristi podatke s kamera Starlinga, kao i katalog na samoj letjelici koji sadrži podatke o hiljadama poznatih satelita i svemirskih objekata u njenoj okolini.

Misija ne testira samo "navigaciju nezavisnu od GPS-a", već demonstrira i svemirsku situacijsku svijest, odnosno SSA, sposobnost razumijevanja okruženja oko svemirske letjelice, uključujući druge satelite. Neke druge svemirske letjelice poput SpaceX-ovih širokopojasnih satelita Starlink, koriste SSA za automatsko izbjegavanje opasnosti od svemirskog otpada u LEO-u.

Tim misije Starling nada se da će donijeti još više mogućnosti za navigaciju i SSA.

"Rezultati FALCON-a mogu imati dalekosežne posljedice za praćenje svemirskog saobraćaja u orbiti, izbjegavanje sudara i alternativnu navigaciju", rekao je u saopćenju Roger Hunter, voditelj programa NASA-e za male svemirske letjelice i distribuirane sisteme.

FALCON je tokom prve tri godine ostvario dvije velike prekretnice. Kada je riječ o PNT-u, letjelica je koristila svoje kamere za posmatranje drugih satelita i objekata, a zatim je njihove podatke upoređivala s bazom podataka na letjelici, koja uključuje približno 20.000 objekata iz javno dostupnih evidencija DoD-a.

"FALCON je zatim koristio posmatrane i potvrđene objekte kao referentne tačke za određivanje Starlingove orbite", navela je NASA.

Posmatranja FALCON-a iz orbite također su pomogla rukovodiocima misije da bolje razumiju putanje 200 pojedinačnih objekata, izvan orbitalnih procjena koje se nalaze u katalogu DoD-a. Procjena je obavljena za samo tri dana i potpuno autonomno, što znači da operateri sa Zemlje nisu učestvovali.

"Sposobnost samostalnog određivanja orbite omogućena putem FALCON-a predstavlja prvi takav slučaj za svemirske letjelice, koje koriste optičke kamere za navigaciju na osnovu svog relativnog položaja u odnosu na druge objekte u svemiru. Odvojeno od toga, eksperimenti ažuriranja kataloga proizveli su preciznija predviđanja položaja objekata na samom Starlingu nego ona koja su pružile zemaljske stanice", navela je NASA

Četiri Starlingove svemirske letjelice djeluju na visini od oko 565 km, što je približno 10 km više od prvobitno planirane visine. To je zato što je SpaceX upozorio rukovodioce misije da bi prema prvobitnom planu Starling mogao doći preblizu satelitima Starlink koji već rade u orbitalnoj ljusci na visini od 555 km. Poređenja radi, Međunarodna svemirska stanica obično kruži nešto niže od Starlinga ili Starlinka, na visini od 400 km.

Sve ovo znači da misija Starling demonstrira operacije u uslovima velike gužve. Međutim, NASA se u budućnosti nada da će naučene lekcije prenijeti na Mjesec i Mars za potrebe naučnih primjena, odnosno za poboljšanje mjerenja sa svemirskih letjelica, kao i za upravljanje međuplanetarnim saobraćajem.