姿态控制故障!造价过亿的NASA太阳帆翻滚失控

科技   2024-10-29 21:03   上海  

据2024年10月22日报道,先进复合材料太阳帆系统(ACS3)在轨展开后,姿态控制系统未能重新启动,太阳帆正在缓慢翻滚。

ACS3于2024年4月23日使用电子号火箭从新西兰发射,在发射几个月后,帆展开过程中因电力监控器检测到高于预期的电机电流时被卡住,暂停了展开过程。在8月底,NASA进行了第二次尝试,展开了帆。

ACS3太阳帆的姿态控制系统用于向航天器施加力,帮助其在太空保持位置相对稳定,例如将天线瞄准地面站以进行通信,或将太阳能电池板位于面向太阳的最佳位置。因为在帆展开过程中姿态变化频繁,所以在展开之前,团队暂时停用了姿态控制系统。

虽然太阳帆已经完全伸展到大约有网球场一半大小的方形,但任务团队正在调查四个支撑杆之一似乎有轻微弯曲的情况。这可能是由于在部署过程中支撑杆和帆被拉紧到航天器上而发生的。分析表明,自支撑杆展开以来的几周内,弯曲部分可能已部分伸直,而航天器正在缓慢翻滚。

ACS3太阳帆系统上的四个摄像机显示了由复合材料支撑杆支撑的四个反射帆象限。支撑杆以直角安装,太阳能电池板为矩形,但由于广角相机的视野使线条显得扭曲。任务操作员目前正在分析左下图左角所示的支撑杆的轻微弯曲问题。

任务团队预测,四个支撑杆之一的轻微弯曲不会阻碍ACS3太阳帆系统后续演示机动能力。

目前,任务操作员正在努力重新定位航天器,将太阳帆系统保持在低功率模式,直到其太阳能电池板更适合直射阳光。使航天器的电量优先保证任务控制的双向通信,直到其姿态控制系统重新启动。

当姿态控制系统重新启动后,航天器经过任务团队头顶位置时,将能够将其高带宽无线电天线更精确地指向地面站,进行通信。在此阶段,该团队将收集更多数据,校准帆的精确形状,并准备开始航行演习。

先进复合材料太阳帆系统演示的主要目标是测试支撑杆在太空中的部署,研究未来复合材料支撑杆技术在大型太阳帆和其他结构中的应用。

参考文献

[1]    Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) – Small Satellite Missions[EB/OL]. [2024-10-29]. https://blogs.nasa.gov/smallsatellites/tag/advanced-composite-solar-sail-system-acs3/.




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