Penjelajah Jupiter Icy Moons – Juice – milik ESA akan melihat sekilas Callisto yang kuno dan berkawah untuk pertama kalinya pada bulan Juni 2032, terbang melewati bulan sebanyak 21 kali sebelum melakukan penerbangan terakhir pada tahun 2034. Selama pertemuan jarak dekat ini, Juice akan mengumpulkan harta karun ilmiah yang berharga tentang bulan. Kredit: ESA
ESA menguji perangkat lunak navigasi pesawat ruang angkasa Juice pada model rekayasa untuk mempersiapkan penerbangan melintasi Callisto pada tahun 2031, memastikan pesawat tersebut dapat bernavigasi secara mandiri meskipun ada penundaan komunikasi yang signifikan.
Apa yang telah terjadi?
Tujuh tahun dari sekarang, pada bulan April 2031, misi Jus ESA akan segera berlalu Jupiterbulan Callisto, menawarkan para ilmuwan pandangan sekilas yang menggoda tentang dunia asing yang misterius dan penuh kawah.
Hal ini mungkin terlihat masih jauh, namun dalam dunia pengoperasian pesawat ruang angkasa, tidak ada kata terlalu dini untuk mulai melakukan persiapan.
Tim di pusat operasi misi ESOC ESA di Jerman baru-baru ini ‘menipu’ model teknik Juice dengan mengira bahwa model tersebut sudah ada di Callisto untuk menguji perangkat lunak navigasi otonom misi tersebut.
Mengapa Ini Diperlukan?
Ketika Juice tiba di Callisto, penundaan komunikasi yang besar antara Bumi dan sistem Jupiter berarti bahwa ia tidak dapat menunggu balasan dari kendali misi jika terjadi kesalahan.
Meskipun kami memiliki gambaran yang baik tentang di mana Callisto akan berada pada bulan April 2031, kami tidak mengetahui posisinya dengan cukup tepat untuk menjamin bahwa lintasan Juice akan membawanya melalui medan gravitasi Callisto dengan cara yang tepat untuk menyelaraskannya dengan sempurna di ketinggian.ketepatan pengukuran ilmiah.
Dalam waktu yang dibutuhkan untuk mengirim dan menerima pesan antara Jupiter dan Bumi, arah yang ditunjukkan oleh instrumen penginderaan jarak jauh Juice bisa menyimpang jauh sehingga ilmu pengetahuan bisa terlewatkan, dan tujuan misi utama akan terpengaruh.
Pesawat ruang angkasa Juice milik ESA sedang dalam perjalanan menuju Jupiter tetapi ‘kembarannya’ baru-baru ini menyelesaikan perjalanan khusus dan telah tiba di rumah barunya di pusat operasi misi ESOC ESA. Kredit: ESA
Bahkan perbedaan kecil pun bisa berdampak buruk bagi sains, karena beberapa instrumen Juice perlu diarahkan ke wilayah tertentu di Callisto dalam sepersekian derajat agar dapat melakukan pengukuran.
“Kita membutuhkan Juice untuk dapat bereaksi dengan ‘mata’ dan ‘otak’ mereka sendiri,” kata Ignacio Tanco, Direktur Operasi Penerbangan Juice. “Saat Callisto muncul dalam bidang pandang kamera navigasinya, ia harus mampu mengidentifikasi fitur-fitur penting di permukaan bulan, memutar dirinya untuk mengarahkan instrumennya ke objek tersebut, dan kemudian terus memutar agar fitur-fitur tersebut tetap terlihat saat ia terbang melewatinya. .”
Apa yang kamu lakukan?
Tim di ESA menerbangkan pesawat ruang angkasa ke tujuan baru dan menarik di seluruh Tata Surya. Untuk melatih aktivitas penting dan membantu mendiagnosis serta memecahkan masalah yang dialami pesawat luar angkasa yang jaraknya jutaan kilometer, mereka menggunakan replika unik yang masih ada di Bumi. ‘Model rekayasa’ ini adalah salinan persis dari perangkat keras, perangkat lunak, sistem kelistrikan, dan instrumen yang dikirim ke luar angkasa.
Tim Juice menggunakan model tekniknya untuk menguji perangkat lunak navigasi otonom yang akan menjaga Juice tetap pada jalurnya di sistem Jupiter.
Mereka ‘menipu’ bulan agar percaya bahwa bulan berada di Callisto dengan memproyeksikan serangkaian gambar bulan ke replika kamera navigasi pesawat ruang angkasa untuk melihat bagaimana responsnya.
Salah satu gambar bulan Jupiter Callisto yang dihasilkan komputer yang digunakan untuk menguji kemampuan model rekayasa Juice pada Maret 2024.
Ketika model penerbangan Juice melewati Callisto yang asli pada tahun 2031 dan menawarkan para ilmuwan pandangan sekilas tentang dunia asing yang misterius dan penuh kawah, seperti inilah tampilannya di kamera navigasi pesawat ruang angkasa. Kredit: ESA/Airbus
Gambar-gambar beresolusi tinggi ini, yang dihasilkan oleh model komputer, menggambarkan Callisto dalam orientasi dan fase yang persis seperti yang akan dilihat Juice ketika ia tiba tujuh tahun dari sekarang.
“Ini tidak sesederhana mempersiapkan gambar terlebih dahulu dan memutar video di depan kamera navigasi,” kata Giulio Pinzan, Insinyur Operasi Pesawat Luar Angkasa ESA, yang mengawasi aktivitas tersebut.
“Perangkat lunak navigasi harus bereaksi terhadap gambar-gambar ini. Jika ia menyadari bahwa ia mendekati Callisto pada sudut yang salah atau menghadap sedikit ke arah yang salah, ia harus berusaha memperbaiki kesalahan ini tanpa bantuan kami.”
“Itu berarti pandangan Callisto harus bereaksi terhadap tindakan pesawat luar angkasa secara real-time. Kami secara efektif memasangkan headset realitas virtual yang imersif ke kamera Juice dan membiarkannya bergerak secara mandiri di dalam ruang virtual ini.”
Bagaimana hasilnya?
Tim dari ESA dan pabrikan Juice, Airbus, mengalokasikan waktu tiga hari untuk uji terbang lintas Callisto. Operator pesawat ruang angkasa, ilmuwan dan insinyur mekanik, listrik dan perangkat lunak semuanya diharapkan menghabiskan waktu berhari-hari untuk menghadapi dan memecahkan masalah sebelum akhirnya mencapai penerbangan lintas yang bersih di mana Juice bereaksi persis seperti yang mereka inginkan.
Yang membuat pengujian ini semakin menantang, mereka tidak memiliki akses ke salah satu alat terpenting dalam perangkat pengoperasian pesawat ruang angkasa. Biasanya, sebelum pengujian kompleks seperti ini dijalankan pada model rekayasa fisik pesawat ruang angkasa, pengujian tersebut terlebih dahulu dijalankan pada simulator perangkat lunak digital sepenuhnya dari pesawat ruang angkasa yang tidak memiliki bagian fisik.
Di sinilah sebagian besar masalah ditemui dan diselesaikan, dan pengujian hanya dijalankan pada model rekayasa fisik ketika operator sudah memiliki gagasan bagus tentang apa yang diharapkan.
Insinyur Operasi Pesawat Luar Angkasa ESA Giulio Pinzan di depan model teknik Juice di ESOC.
Model teknik digunakan untuk menguji manuver pesawat ruang angkasa dan untuk mendiagnosis serta memecahkan masalah apa pun yang dihadapi oleh model penerbangan yang jaraknya jutaan kilometer. Model rekayasa Juice berada di fasilitas pengatur suhu di dalam gedung di sebelah fasilitas yang berisi ruang kendali model penerbangan. Kredit: ESA
“Tetapi skenario ini sangat rumit sehingga saat ini tidak mungkin untuk disimulasikan dengan simulator perangkat lunak Juice,” kata Giulio Pinzan. “Kami mengikuti tes ini dalam keadaan buta.”
Namun, terlepas dari ekspektasi mereka, tim berhasil pada percobaan pertama di hari pertama. Perangkat lunak navigasi Juice mengunci wilayah Callisto yang benar, menjaga instrumennya tetap mengarah langsung ke wilayah tersebut, dan dengan aman mempertahankan lintasan yang benar saat menavigasi melalui jalur terbang yang menantang.
“Kami benar-benar harus memuji tim Flight Dynamics kami, khususnya,” kata Giulio. “Perhitungan matematis mereka sangat tepat dan memungkinkan kami untuk terbang lintas bersih pada upaya pertama meskipun mereka kurang memiliki pengalaman yang biasanya mereka peroleh dari bereksperimen dengan simulator perangkat lunak. Sungguh menakjubkan. Mereka bahkan mengejutkan kami.”
“Tim Airbus juga melakukan pekerjaan luar biasa dalam menyiapkan model teknik tepat pada waktunya untuk pengujian, sekaligus memberi kami semua detail yang kami perlukan untuk mengoperasikan sistem navigasi otonom dengan benar.”
Video ini menunjukkan Juice melakukan terbang lintas sistem Bumi-Bulan. Dikenal sebagai bantuan gravitasi Bulan-Bumi (LEGA), ini adalah yang pertama di dunia: dengan melakukan manuver ini – bantuan gravitasi yang terbang melintasi Bulan yang diikuti hanya 1,5 hari kemudian oleh salah satu Bumi – Juice akan dapat menghemat sejumlah besar energi propelan dalam perjalanannya. Kredit: ESA/Film Lightcurve/R. Andre
Apa yang terjadi selanjutnya?
Lintasan Callisto adalah salah satu skenario paling menuntut yang akan dihadapi Juice dan merupakan salah satu skenario tersulit untuk disiapkan dan dilaksanakan dengan model teknik.
Model tersebut diangkut dari Airbus di Perancis ke ESOC di Jerman pada bulan Februari. Dengan berhasilnya penyelesaian tes akhir ini, tes tersebut kini telah sepenuhnya siap, tim ESA telah sepenuhnya terlatih tentang cara menggunakannya, dan tes tersebut telah resmi diserahterimakan.
Tim Juice sekarang perlu memastikan bahwa model penerbangan tersebut berperilaku persis sama dengan model teknik dengan melakukan tes serupa di luar angkasa. Namun, satu-satunya peluang untuk melacak objek besar dengan kamera navigasi Juice akan terjadi selama terbang lintas planet.
Bantuan gravitasi bulan-Bumi yang akan datang pada bulan Agustus tahun ini bukanlah pilihan untuk pengujian ini. Selama terbang lintas ganda ini, Juice akan terbang melewati Bulan dan kemudian Bumi kurang dari 24 jam kemudian untuk mencuri energi dari kedua benda tersebut secara berurutan. Ini adalah manuver yang sangat rumit yang belum pernah dilakukan sebelumnya dan semua pihak harus siap bereaksi terhadap anomali apa pun pada saat itu juga.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
