Preparação da plataforma da nave espacial CHEOPS e simulação das operações da missão



Enquanto a carga útil científica do telescópio CHEOPS está a ser construída na Suíça, o trabalho na Espanha tem-se concentrado na preparação da plataforma espacial que irá transportar a carga e fornecer energia, propulsão, comunicação e controlo térmico.

Após a instalação mecânica e os testes eléctricos dos componentes dos equipamentos individuais, era importante descobrir se o conjunto de unidades de equipamento no modelo de voo da plataforma se comportaria conforme necessário quando operado pela posição e pelo programa informático de controlo orbital. Isto foi demonstrado com sucesso durante os primeiros testes do sistema integrado, quando os modos de controlo do programa informático foram executados, usando uma configuração conectada localmente, em circuito fechado. O próximo passo foi validar a operação da plataforma de forma remota, ao emitir comandos a partir de uma localização distante.

Em Junho, a plataforma espacial de 1,5m × 1,4m × 1,5m foi colocada à prova para testar os sistemas responsáveis por receber e executar comandos do controlo da missão e transmitir dados científicos de volta à Terra. Os testes envolveram a validação dos procedimentos operacionais que permitirão que a nave espacial seja controlada quando em órbita. Por exemplo, operar o módulo de propulsão para manobrar a nave espacial.

Vista lateral da plataforma da nave espacial CHEOPS

O trabalho de testar as sequências de comando ocorre sob a responsabilidade da Airbus Defense and Space (Espanha), numa série de Testes de Validação do Sistema (SVTs). Os SVTs avançam a partir de testes das interfaces de comunicação entre a nave espacial e o controlo da missão (SVT-0), para testes da plataforma espacial (SVT-1A) e a instrumentação científica (SVT-1B), para testes de ponta a ponta, incluindo o Centro de Operações Científicas (SVT-2) e, finalmente, as verificações pré-voo após a campanha de teste ambiental da nave espacial na Suíça, França e Holanda (SVT-3).

O segundo Teste de Validação do Sistema de CHEOPS, SVT-1A, ocorreu na Espanha entre 12 e 16 de Junho. Esta fase de teste foi realizada na plataforma espacial e não envolveu a carga útil do telescópio, que ainda está em Berna. Os testes da plataforma espacial integrada e da carga útil do telescópio ocorrerão durante o SVT-1B em Outubro.

O Centro de Operações de Missão (MOC) para CHEOPS estará localizado no Instituto Nacional de Tecnologia Aeroespacial (INTA) de Espanha, em Torrejón. A partir daqui, os operadores do MOC transmitirão instruções e receberão dados de CHEOPS, à medida que orbita aproximadamente a 700 km acima da Terra. Para efeitos dos testes de validação do sistema, a equipa de operadores do MOC enviou comandos de controlo a partir do MOC para o equipamento da plataforma, localizado a 35 km de distância, na sala limpa da Airbus em Madrid. Esta foi a primeira oportunidade para a equipa, que irá monitorizar e controlar a nave espacial em órbita, se juntar e simular procedimentos operacionais. No entanto, até mesmo os planos teóricos mais bem definidos apresentam surpresas quando colocados em prática, de modo que, resolver problemas práticos e procedimentos operacionais de ajustamento, foi uma parte importante dos testes de validação do sistema.

Outro aspeto desafiante dos testes é simular condições em órbita enquanto a nave espacial ainda está no chão. Para isso, os sensores da nave espacial precisam ser “enganados” para reagir como se CHEOPS estivesse a viajar no espaço. Isto é conseguido oferecendo imagens de mapas de estrelas em movimento aos rastreadores de estrelas, para simular mudanças de orientação e usando um campo magnético variável para simular o campo magnético rotativo, pois CHEOPS orbita a Terra enquanto compensa o campo magnético do nível do solo, conforme medido pelos magnetómetros de CHEOPS.

Durante a campanha SVT-1A, um extenso conjunto de sequências operacionais foi testado manualmente usando o programa informático de controlo da missão e dinâmica de voo, desenvolvido pela empresa GMV. O tipo de sequências operacionais necessárias para o controlo da nave espacial são, por exemplo, manobras orbitais para inserir a nave espacial na órbita correta após a separação do lançador e para evitar a colisão, apontar o telescópio, operar sistemas de controlo térmico, transferência de dados científicos, e enviar correcções do programa informático.

Capturas de pantalla del sistema de control de la nave.

Agora que o SVT-1A foi concluído, a plataforma espacial está quase pronta para integração com a carga útil do telescópio. A informação obtida com os testes será usada para consolidar e automatizar algumas das sequências operacionais, para que uma equipa de controlo da missão bem posicionada, possa salvaguardar a missão e maximizar o rendimento científico.

Em Junho, CHEOPS passou com êxito a Revisão de Implementação de Segmentos Terrestres (GS-IR), que é um marco fundamental dentro do desenvolvimento do Segmento Terrestre. A revisão centrou-se no estado de implementação dos elementos operacionais do Segmento Terrestre, incluindo o Centro de Operações da Missão e as Estações Terrestres, o Centro de Operações Científicas, a preparação para Lançamento e Operações Iniciais, e Fases de Comissionamento, bem como o Programa de Observadores Convidados. A revisão também abrangeu os procedimentos que estarão em vigor para monitorizar e avaliar o desempenho científico de CHEOPS que, por sua vez, permitirá que os objetivos científicos da missão sejam atingidos.

A próxima grande revisão do Segmento Terrestre será a Revisão de Preparação, durante a qual será apurada a prontidão para iniciar a validação operacional dos procedimentos operacionais e as equipas que operarão CHEOPS após o lançamento. Esta revisão está prevista ter lugar em meados de 2018.

Sobre CHEOPS

CHEOPS é uma missão da ESA implementada em parceria com a Suíça, através do Gabinete Espacial Suíço (SSO). A Universidade de Berna lidera um consórcio de 11 Estados membros da ESA que contribuem para a missão e representados na Equipa Científica de CHEOPS. A ESA é o arquitecto da missão responsável pela definição geral da missão e aquisição da nave espacial e lançamento. A ESA também é responsável pela fase de operações iniciais que será executada pelo contratante da nave espacial, EADS CASA Espacio S.L, que faz parte da Airbus Defence and Space. O instrumento científico é liderado pela Universidade de Berna, com importantes contribuições da Áustria, Bélgica, Alemanha e Itália. Outras contribuições para o instrumento científico, sob a forma de maquinaria ou operações científicas, são fornecidas pela Hungria e pela França, Portugal, Suécia e Reino Unido, respectivamente. CHEOPS será lançado a partir do porto espacial da Europa em Kourou, Guiana Francesa, num foguetão Soyuz operado pela Arianespace. Após o comissionamento em órbita bem-sucedido da nave espacial, a responsabilidade pelas operações será assumida pelo Consórcio da Missão CHEOPS, com o Centro de Operações da Missão sob a responsabilidade da Espanha e do Centro de Operações Científicas liderado pela Universidade de Genebra, na Suíça.

Notícia e imagens: ESA

Texto corrigido para Língua Portuguesa pré-AO90

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