Tecnologia per a la captura de satèl·lits i escombraries espacials

Estendre la vida de satèl·lits o reparar aquells que hagin patit danys és una opció molt atractiva per als operadors de satèl·lits, ja que podria augmentar els marges d’explotació de serveis comercials o incrementar el valor afegit de les missions científiques. A més, el muntatge en òrbita de grans estructures sempre s’ha identificat com una necessitat per a les missions tripulades a altres planetes. També, la situació dels rebutjos orbitals s’està convertint cada cop més en una preocupació mundial respecte de la seguretat en les operacions d’astronautes, de satèl·lits i estacions en ús.

Tots els escenaris i aplicacions anteriors tenen alguna cosa en comú, necessiten un vehicle espacial actiu i controlat (“chaser”) que s’aproximi, atraqui, capturi o agafi un altre vehicle o rebuig espacial (“target”) per a posteriorment prestar el servei i fer les operacions requerides. Una de les tecnologies fonamentals i més complexes del vehicle “chaser”, que encara necessita consolidar-se i ser totalment provada perquè el seu ús sigui viable, és un sistema de control complet (incloent Guiatge, Navegació i Control –GNC–, el processament a bord d’imatges del “target” per obtenir la seva posició i orientació respecte del “chaser” i els mitjans robòtics per al contacte).

En aquest context, GMV està fent per a l’Agència Espacial Europea (ESA) el projecte ORCO (On Ground validation of a Rigid Combo system), que té com a objectiu consolidar, integrar i validar a terra les tecnologies clau necessàries per dur a terme escenaris espacials robòtics complexos que inclouen un mecanisme de captura rígid (braç robòtic).

En primer lloc, s’utilitzaran simuladors i models dinàmics i de contacte d’alta fidelitat per dissenyar/validar els diferents subsistemes de control. Tot seguit, la integració i validació es durà a terme al laboratori dinàmic de GMV, platform-art©, que integrarà equips maquinari representatius proporcionats pels socis de projecte: el manipulador robòtic (LEMUR) de CBK (Polònia) i la càmera de TSD (Itàlia).

La cinemàtica i dinàmica reals de les fases de contacte s’experimentaran i verificaran de manera exhaustiva a platform-art©. Juntament amb els sistemes de control, el vehicle “chaser” inclourà un alt nivell d’autonomia garantit per una càmera òptica i el processament d’imatges associat basat en algorismes de correspondència de models 2D-3D desenvolupats per GMV i embeguts en aviònica representativa d’espai.

Actualment, l’equip internacional al complet està treballant de manera contínua en els diferents laboratoris de GMV (simulació, òptica, dinàmic) per arribar a un desenvolupament integral i aconseguir la consolidació del sistema complet de control per a les aplicacions ja esmentades.