NASA组织进行OSIRIS-Rex任务的首次演练
发布日期: 2020-04-27
信息来源: 载人航天动态
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据每日航天网站2020年4月13日报道,为了更好地完成8月25日“贝努”小行星表面的采样、2023年9月安全返回地球以及对OSIRIS-Rex新技术进行验证,NASA的技术团队于4月14日进行了首次任务演练。
根据任务顺序设定,OSIRIS-Rex飞行器在抵临“贝努”表面之前需完成三次推力燃烧机动:一是轨道脱离燃烧;二是在距离“贝努”上方约125米的位置执行“检测点”机动,对飞行器的位置进行调整,并降低其飞行速度以飞抵可实施第三次燃烧的点位;第三次机动称为“赛点”燃烧,是在距离“贝努”表面约50米的位置执行,将飞行器置于与“贝努”运行相匹配的轨道上,然后使其下降到“贝努”表面的指定落点——“南丁格尔”陨石坑。
NASA此次演练主要针对“检测点”机动燃烧阶段,用于测试机器人飞行器部署采样机械臂和自主接近“贝努”的能力,使任务团队通过轨道脱离和“检测点”机动操作来掌握如何导航飞行器,以确保飞行器的成像、导航和测距系统在第一阶段下降过程中能按照预定要求执行。同时,技术团队还进一步确认了OSIRIS-Rex飞行器的“自然特性跟踪”(NFT)制导系统在其降落“贝努”表面的过程中能精确地修正其空间位置及与“贝努”间相对速度的参数。
演练程序从OSIRIS-Rex飞行器距离“贝努”上方约1千米的位置开始。首先,飞行器打开机械采样臂(“触地即走”样本采集机构,TAFSAM),使其呈采集样本状态。其次,飞行器旋转并处于可使NFT制导系统采集导航图像的姿态,NFT能通过对在下降过程中采集到实时图像与机载图像目录进行比较,使飞行器自主导航飞往“贝努”表面。在飞行器逐步降落到“贝努”表面过程中,NFT系统将根据飞行器与“贝努”间的相对具体位置对其原定落点进行修正。当飞行器处于距离“贝努”约125米的高度位置时,打开其两个太阳能电池阵列并调整呈“Y翼”构型,确保飞行器在采集过程中处于距离“贝努”的一个安全位置,此外该“Y翼”构型还可使飞行器的重心直接处于TAFSAM采集头的上方。在执行上述操作过程中,飞行器将继续为NFT系统采集有关“贝努”表面的图像。然后,飞行器执行“检测点”燃烧,并在随后的9分钟里逐步下降,以使其最终处于距离“贝努”表面约75米的位置。在抵临该目标点位后,飞行器将首先执行一次“后退”燃烧,其次将其太阳能电池阵列恢复至原有位置,然后对TAFSAM进行重新配置呈停放位置。在技术团队确定OSIRIS-Rex飞行器成功完成整个任务设定要求后,就对飞行器发出指令以使其返回绕“贝努”的安全轨道。整个演练过程持续了4小时左右。技术团队随后将对飞行器在下降过程中的飞行系统技术性能进行确认,并继续对“检测点”燃烧的下降轨迹加以精细化调整,以用于后续的“赛点”燃烧操作。
由于新冠病毒疫情的影响,演练团队在过去一个月的准备过程中尽量使各项工作远程最大化。演练当天,来自洛·马公司、戈达登航天飞行中心(GSFC)、亚利桑那大学的一小部分人员经过适当的防护措施后在洛·马的空间控制中心内进行现场操控,其他大部分相关人员则通过远程方式执行各自的工作。
NASA计划在6月23日进行第二次演练,对飞行器实施“赛点”燃烧并使其下降到距离贝努小行星表面约25米高度的位置。(赵晨)
(责任编辑:周雁)