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Lunes, 17 julio 2017
Astronáutica

Preparación de la plataforma de CHEOPS y simulación de las operaciones la misión

Mientras la carga científica del telescopio CHEOPS se ensambla en Suiza, los trabajos en España se centran en preparar la plataforma de la nave que transportará la carga útil y suministrará alimentación, propulsión, comunicaciones y control térmico.

 

Tras la instalación mecánica y la comprobación eléctrica de cada uno de los componentes de hardware, era importante averiguar si el conjunto del hardware en el modelo de vuelo de la plataforma se comportaría correctamente una vez manejado por el software de control de actitud y órbita. Esto se demostró con éxito durante las primeras pruebas del sistema integrado, durante las cuales se ejecutaron los modos de control de software usando una configuración de circuito cerrado, conectada localmente. El siguiente paso era validar el funcionamiento remoto de la plataforma enviando los comandos a distancia.

 

En junio, la plataforma del satélite, de 1,5 × 1,4 × 1,5 m, se sometió a estos ensayos para probar los sistemas responsables de recibir y ejecutar comandos desde el control de la misión y transmitir datos científicos de vuelta a la Tierra. Los ensayos incluían la validación de los procedimientos operativos que permitirán controlar el satélite en órbita, como, por ejemplo, la operación del módulo de propulsión para maniobrar la nave.

 

Los trabajos de comprobación de las secuencias de comando corren a cargo de Airbus Defence and Space (España) y se están llevando a cabo durante una serie de pruebas de validación de sistemas (SVT). Estas pruebas abarcan desde las interfaces de comunicación entre el satélite y el control de la misión (SVT-0), hasta las pruebas de la plataforma (SVT-1A) y la instrumentación científica (SVT-1B), para acabar con tests que incluyen el centro de operaciones científicas (SVT-2) y, por último, las comprobaciones previas al vuelo tras la campaña de pruebas de ambientales del satélite en Suiza, Francia y Países Bajos (SVT-3).

 

La segunda prueba de validación de sistemas de CHEOPS, SVT-1A, tuvo lugar entre el 12 y el 16 de junio en España. Esta fase de ensayo se realizó en la plataforma de la nave y no implicó la carga útil del telescopio, que aún se halla en Berna. Las pruebas de la plataforma integrada y la carga útil del telescopio se llevarán a cabo en octubre, durante la prueba SVT-1B.

 

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Vista superior de la plataforma de la nave de CHEOPS. (Foto: ADS Spain)

 

El centro de operaciones de la misión (MOC) CHEOPS se ubicará en el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) de Torrejón, España. Desde allí, los operadores transmitirán instrucciones y recibirán datos de CHEOPS mientras orbita a unos 700 km de la superficie terrestre. Para poder llevar a cabo las pruebas de validación de sistemas, el equipo de operadores envió comandos de control desde el MOC al hardware de la plataforma, ubicado a 35 km, en la sala limpia de Airbus en Madrid. Era la primera oportunidad para que el equipo que monitorizará y controlará el satélite en órbita se reuniese y simulase los procedimientos operativos. No obstante, hasta los planes mejor diseñados en la teoría ofrecen sorpresas una vez puestos en práctica, por lo que subsanar los problemas prácticos y perfeccionar los procedimientos operativos constituyó una parte importante de las pruebas de validación de sistemas.

 

 Otra dificultad de las pruebas es simular las condiciones en órbita mientras el satélite permanece en tierra. Para ello, es necesario ‘engañar’ a los sensores de la nave para que reaccionen como si CHEOPS se encontrase volando. Esto se consigue proporcionando a los sensores estelares imágenes de mapas de estrellas móviles para simular cambios en la orientación y usando un campo magnético variable para simular su rotación a medida que CHEOPS orbita la Tierra, pero compensando a la vez el campo magnético terrestre que medirán los magnetómetros de CHEOPS.

 

Durante la campaña SVT-1A se ha probado manualmente todo un conjunto de secuencias operativas usando un software de control de la misión y de dinámica de vuelo desarrollado por la empresa GMV. Las secuencias operativas necesarias para controlar la nave son, entre otras, maniobras orbitales para colocar el satélite en la órbita correcta tras la separación del lanzador y para evitar colisiones, orientar el telescopio, manejar los sistemas de control térmico, descargar datos científicos y cargar revisiones de software.

 

Ahora que ha finalizado la campaña SVT-1A, la plataforma está casi lista para su integración con la carga útil del telescopio. La información obtenida con estas pruebas se empleará para consolidar y automatizar algunas de las secuencias operativas, de modo que un equipo de control bien entrenado pueda cuidar de la misión y maximizar el retorno científico.

 

En junio, CHEOPS superó con éxito la Revisión de Implementación del Segmento Terrestre (GS-IR), un hito clave en el marco del desarrollo del Segmento Terrestre. Esta revisión se dedicó al estado de implementación de los elementos operativos del Segmento Terrestre, incluyendo el Centro de Operaciones de la Misión y Estaciones Terrestres, el Centro de Operaciones Científicas, la preparación para el Lanzamiento y Primeras Operaciones, y las Fases de Puesta en Servicio, así como el Programa de Observadores Invitados. La revisión también abarcó los procedimientos que se pondrán en marcha para monitorizar y evaluar el rendimiento científico de CHEOPS, lo que, por su parte, permitirá cumplir los objetivos científicos de la misión.

 

La siguiente gran revisión del Segmento Terrestre será la Revisión de Disposición, durante la cual se evaluará la disposición para iniciar la validación de los procedimientos operativos y los equipos que operarán CHEOPS tras su lanzamiento. Está previsto que esta revisión tenga lugar a mediados de 2018.

 

CHEOPS es una misión de la ESA desarrollada en colaboración con Suiza a través de su Oficina Espacial (SSO). La Universidad de Berna lidera un consorcio de 11 Estados miembros de la ESA que contribuyen a la misión y están representados en el Equipo Científico de CHEOPS. La ESA actúa como arquitecto de la misión y es responsable de su definición general y del aprovisionamiento del satélite y el lanzamiento. También se encarga de la fase de operaciones inicial, que será ejecutada por el subcontratista de la nave, EADS CASA Espacio S.L., que forma parte de Airbus Defence and Space. El instrumento científico está liderado por la Universidad de Berna, con importantes contribuciones de Austria, Bélgica, Alemania e Italia. Otras contribuciones al instrumento científico, en forma de hardware u operaciones científicas, proceden de Hungría y de Francia, Portugal, Suecia y Reino Unido, respectivamente. La misión CHEOPS será lanzada desde el Puerto Espacial Europeo de Kourou, Guayana Francesa, a bordo de un cohete Soyuz operado por Arianespace. Una vez que el satélite se ponga en servicio con éxito, la responsabilidad de las operaciones se transferirá al Consorcio de la Misión CHEOPS, con España al mando del Centro de Operaciones de la Misión, mientras que el Centro de Operaciones Científicas será dirigido y se ubicará en la Universidad de Ginebra, Suiza. (Fuente: ESA)

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