Proba-1 celebra el seu 20è aniversari en òrbita

Però, un cop en òrbita, aquest petit satèl·lit va demostrar ràpidament que no tenia tan poques capacitats.

Avui, vint anys de Proba-1, que tenia la intenció de sobreviure només dos anys, continua sent fort com a missió d’Observació de la Terra i el seu llegat ja està a prova de futur en la propera dècada.

Mesurant només 60 x 60 x 80 cm, Proba-1 autonomoulsy realitza processos de guiatge, navegació i control avançats, així com la gestió de recursos de càrrega útil. Els seus dos instruments d’imatge: l’espectròmetre compacte d’alta resolució (CHRIS) i la càmera pancromàtica d’alta resolució (HRC) han proporcionat més de 1000 imatges de més de 1000 llocs. Les imatges han estat vitals per al seguiment de diverses preocupacions ambientals, des d’avaluar com diferents estratègies d’ús de xavals a la sabana namibiana afecten el creixement de la vegetació, fins als tipus de vegetació de les sabanes de Nàmbia central o ajudant a cartografiar i comprendre la coberta de neu alpina als parcs nacionals suïssos.

El micro-satèl·lit va ser desenvolupat per Programa general de tecnologia de suport (GSTP) de l’ESA i construït per un consorci industrial liderat per l’empresa belga Verhaert.

Proba-1 va marcar un canvi cap a petites missions a la indústria espacial europea. Tot i que CubeSats i són cada vegada més comuns i disponibles en aquests dies, Proba 1 va ser la primera aventura de l’ESA en petites missions. La missió es va desenvolupar en només tres anys, una gesta inèdita en el moment en què les missions sovint trigaven més de deu anys a llançar-se. També va marcar el començament d’una sèrie de satèl·lits Proba, inclosos Proba-2, Proba-V i la prova actual Proba-3,

“En el seu moment, era completament innovador”, recorda Frederic Teston, el director de projectes de Proba. “Pel que fa a la tecnologia, pel que fa al temps de desenvolupament, pel que fa al baix cost, tot era nou”.

En vint anys, cap de les unitats primàries ha fallat i la nau espacial continua operativa en tots els sistemes primaris en aquest moment. El satèl·lit va complir moltes novetats per a l’ESA: des de ser el primer a utilitzar una bateria de ions de liti (ara una tecnologia omnipresent) fins a ser la primera sonda espacial ESA amb capacitats totalment autònomes.

Això significava que va ser dissenyat per realitzar tasques quotidianes pràcticament sense ajuda, com la navegació, la càrrega útil i la gestió de recursos, amb poca participació del personal de l’estació terrestre de l’ESA a Redu, Bèlgica.

Autonomia automàtica

Normalment, el codi per executar de manera autònoma parts de la missió, com el sistema de control d’altitud i òrbita (AOC), s’escriu d’una manera específica. En primer lloc, es detallen i esborren les funcions i accions d’aquest sistema i de cadascuna de les altres a bord. Després, una vegada que els enginyers estan satisfets amb ells, es tradueixen en especificacions de programari i, finalment, algú escriu el programari específicament per a aquestes funcions. És un bucle llarg, de manera que si alguna cosa no funciona o ha de canviar, és un procés llarg.

Però una part del motiu pel qual la missió Proba-1 es podria iniciar tan ràpidament és que va eludir aquest bucle desenvolupant una eina que generava automàticament el programari i permetia als enginyers canviar ràpidament les funcions i les parts d’un sistema sense necessitat d’un codi completament nou. ser
escrit.

“Ho vam modelar tot en un programari, que la gent reconeix com l’ancestre de matlab”, explica Pierrik Vuilleumier, que formava part de l’equip Proba-1. “Des de la radiació o l’òrbita, fins al camp magnètic i la posició del sol. Tot es va modelar a l’eina, de manera que al final vam prémer el botó i vam generar automàticament un programari que es compilava i s’enllaçava amb el programari integrat. Quaranta mil línies de codi per a eines de bord i trenta mil més per als simuladors de terra. “

L’eina també conserva tota la documentació del model, de manera que és fàcil formar nous enginyers perquè l’utilitzin.

“Avui existeixen alguns mites sobre la generació de codi, però crec que els vam arruïnar fa 20 anys”, diu Vuilleumier.

Aquesta generació automàtica de programari ha evolucionat i és habitual per a les missions Proba en l’actualitat, però encara no és habitual per a totes les missions, malgrat el guany de productivitat i els temps de desenvolupament més curts.

Nou espai abans que nou

Proba-1 també destaca com l’ús de peces COTS (comercials fora del prestatge) en lloc de les d’alt grau pot ser molt més eficaç en termes de costos i temps i un veritable benefici, cosa que cada vegada és més una part de l’estratègia de l’ESA. desenvolupar i millorar les noves tecnologies per a l’espai.

“Vam ser els primers a volar bateries de liti. Aleshores, els experts pronosticarien una vida útil de 6 mesos a l’espai com a molt. Ara, 20 anys després, no notem cap degradació d’aquestes bateries. Tenen 23 anys! ” exclama Vuilleumier.

Sovint es considera que les peces comercials són més arriscades o tenen menys fiabilitat, però l’equip de Proba va demostrar que, amb una adequada enginyeria, el seu maquinari viu des de fa 20 anys en un entorn dur de l’espai i ha demostrat el seu valor.

Tot i haver trigat tan poc temps a desenvolupar-se, el projecte no sempre va ser suau. Vuilleumier recorda les setmanes anteriors al llançament en què els enginyers, ja a l’Índia preparats per fer proves abans del llançament a PSLV, s’estaven esforçant frenèticament per acabar de codificar el programari.

“Va ser emocionant treballar en alguna cosa que no s’havia fet abans? Potser durant cinc minuts quan veieu que alguna cosa funciona, però abans i després és més estrès que excitació ”, riu Teston. “Però vam demostrar que és possible que les coses no sempre hagin de trigar més o ser més cares. Hem demostrat que és possible fer missions més ràpides i més econòmiques ”.

Tecnologies incorporades:

Amb un pes de només 14 kg, CHRIS és la imatge hiperspectral més petita que s’ha volat a l’espai i pot veure fins a una resolució de 17 metres i adquirir fins a cinc imatges alhora, fins a 62 canals espectrals. CHRIS explota l’agilitat de la plataforma per obtenir vistes de la mateixa àrea des de diverses direccions, cosa que permet extreure informació angular addicional. Les dades de CHRIS s’utilitzen en projectes de l’ESA i en suport de la Carta Internacional de l’Espai i els Desastres Majors: un acord per posar a disposició dels recursos espacials les agències de protecció civil que responguin a desastres naturals.

L’altra imatge de Proba, HRC, és una càmera monocromàtica a petita escala que pren imatges quadrades de 25 km a una resolució de cinc metres.

Algunes de les accions FDIR (Detecció, Aïllament i Recuperació de Fallades) passen automàticament a unitats redundants per mitigar els efectes de la radiació transitòria, però, en cas contrari, tot funciona com fa 20 anys.

Per obtenir més informació: https://earth.esa.int/eogateway/missions/proba-1