Afbeelding tegoed: ESA
Het SMART-1-ruimtevaartuig van de European Space Agency draait nu een volle maand om de aarde en heeft 64 complete banen gemaakt. Er zijn een paar problemen geweest: de motor is onverwachts uitgeschakeld, maar werkte prima bij het volgende afvuren; de stertracker had moeite met het oriënteren van het ruimtevaartuig, maar upgrades naar de software hebben dat opgelost. Het is nog steeds op schema om de maan tegen maart 2005 te bereiken.
Het ruimtevaartuig bevindt zich nu in zijn 64e baan en vliegt al een maand in de ruimte! De belangrijkste activiteit van de afgelopen week was het voortzetten van de stuwkracht van de elektrische voortstuwingsmotor om de baan van het ruimtevaartuig te verbeteren. Deze operatie was beperkt vanwege problemen met de lokale stralingsomgeving als gevolg van de recente zonneactiviteit met hoge intensiteit. De motor heeft nu een stuwkracht gegenereerd voor een totale gecumuleerde tijd van ongeveer 300 uur.
Ondanks de vrij korte stuwfase worden de prestaties van de elektrische voortstuwingsmotor zoals gewoonlijk periodiek bewaakt door middel van de telemetriegegevens die door het ruimtevaartuig worden verzonden en door radiotracking door de grondstations. We merkten dat de EP-prestaties nog steeds verbeteren. Van de oorspronkelijke verwachte underperformance van ongeveer 3% gingen we naar de lichte overprestatie van vorige week van ongeveer 0,5% en we hebben nu een motor die ongeveer 1% meer stuwkracht geeft dan verwacht. Dit bevestigt ons vertrouwen in de uitstekende omstandigheden van het elektrische aandrijfsysteem.
In deze periode hebben we ook een autonome uitschakeling of vlamuitschakeling van de motor ervaren. Dit gebeurde op 26 oktober 2003 om 19:23 UTC, een paar uur voor een geplande uitschakeling. De motor startte vervolgens autonoom opnieuw op bij de volgende geplande stuwstart zonder problemen. De experts onderzoeken de problemen. Een merkwaardig toeval is dat de stralingsmonitoren op twee wetenschappelijke ESA-ruimtevaartuigen in zeer elliptische banen (XMM en Integral) op precies dezelfde tijd aanzienlijke straling hadden gedetecteerd die waarschijnlijk afkomstig was van een zonnevlam. Deze gebeurtenis was zo groot en potentieel gevaarlijk dat één instrument aan boord van Integral de operaties stopte en zichzelf in de veilige modus schakelde.
Het elektrische vermogen van de zonnepanelen is volgens voorspellingen geweest - ongeveer 1850 W voor deze fase van de missie. De vermogensverslechtering, als gevolg van de stralingsomgeving, was ook minder dan verwacht bij 1-1,5 watt per dag. Onlangs echter, vanaf 20 oktober, merkten we een sterkere verslechtering van het vermogen op, waarschijnlijk als gevolg van de toegenomen stralingsomgeving.
De subsystemen communicatie, gegevensverwerking en boordsoftware presteren tot dusver naar verwachting. We zien ook tekenen van een toename van de lokale stralingsomgeving. Een ingebouwde teller registreert het aantal hits dat wordt geproduceerd door geladen deeltjes, zoals protonen of ionen, die ervoor zorgen dat een enkel bit in de digitale circuits van het computergeheugen van toestand verandert, ook wel bekend als Single Event Upset. Vanaf 23 oktober merkten we een sterke stijging van het telpercentage. Dit wordt momenteel toegeschreven aan de toegenomen zonneactiviteit.
Het thermische subsysteem blijft goed presteren en alle temperaturen zijn zoals verwacht. In de afgelopen periode hebben de systemen van het ruimtevaartuig het heel goed gedaan met een gedeeltelijke maansverduistering, waarbij de maan ongeveer 70% van de zonneschijf ongeveer 80 minuten verduisterde. Hoewel de gemiddelde temperatuur van de uitrusting van ruimtevaartuigen tijdens de missie niet veel is veranderd, ervaart sommige uitrusting temperatuurschommelingen als gevolg van veranderingen in zowel de positie van het ruimtevaartuig langs zijn baan als de positie van de zon. De hoek tussen de zonnerichting en de baanlijn van apsissen (de lijn die het perigeum en het apogee verbindt) is tijdens de missie aanzienlijk veranderd. Het varieerde van ongeveer 16 graden aan het begin van de missie tot een huidige waarde van 35 graden. Deze verandering kan verantwoordelijk zijn voor de verhoging van de temperatuur van de optische trackertracker gedurende een deel van de baan. Naarmate de zon verder weg komt van de lijn van apsissen, moet dit effect worden verzwakt en moeten de condities van de stertracker verbeteren.
Het attitudesubsysteem blijft in het algemeen zeer goed werken. Het belangrijkste punt van zorg in deze periode was de stertracker. Deze geavanceerde autonome stermapper is er de afgelopen twee weken niet in geslaagd om in enkele gevallen tijdens verschillende delen van de baan een goede houding te geven. We hebben nu voor alle gevallen de verklaring gevonden. Het komt door een combinatie van verschillende effecten. Het dominante effect is het verhoogde achtergrondstraling niveau, vooral protonen waar de stertracker CCD gevoelig voor is. Dit effect, in combinatie met de temperatuurstijging van de optische kop van de stertracker in sommige delen van de baan, creëerde ‘hotspots’ in de CCD die ten onrechte werden geïnterpreteerd als sterren. Dit probleem is verholpen door een softwarewijziging die is geüpload naar de Star Tracker-computer.
Een ander probleem werd veroorzaakt door de hoge sterrenrijkdom van sommige delen van de melkweg waar de stertracker tijdens een deel van de baan naar wijst. Te veel sterren hebben een computerverwerkingstijd nodig die langer is dan de toegewezen sleuf en veroorzaken ‘dalingen’ van houdingbepaling. Het derde probleem was de verblinding die de aardschijf naar de optische kop produceert. Deze problemen zijn verholpen door aanpassingen aan de software van de star tracker, die met succes aan boord is bijgewerkt. Sinds deze correcties zijn aangebracht, werkt de stertracker erg goed en zijn er geen verdere dalingen in de bepaling van de houding waargenomen.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
