Un outil développé par la NASA que l'industrie privée et d'autres centres d'agences utilisent maintenant pour tracer le chemin d'une mission vers des destinations interplanétaires lointaines est devenu beaucoup plus efficace et peut même maintenant révéler, parfois en quelques minutes seulement, les détails de la mission du vaisseau spatial. et les éléments de la conception du système.

Jacob Englander et son équipe du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, développé à l'origine le générateur de trajectoire de mission évolutif entièrement automatisé, ou EMTG, donner aux chefs de mission un ensemble préliminaire d'instructions détaillées pour diriger les engins spatiaux vers des destinations interplanétaires difficiles à atteindre.

Initialement, l'EMTG calculerait ces feuilles de route après que les développeurs de la mission aient entré une série de paramètres, comme le point d'origine de l'engin spatial, sa destination finale, date de lancement, et horaires de vol, sur un ordinateur de bureau standard.

L'outil logiciel déterminerait alors les trajectoires les plus efficaces pour atteindre la destination finale, détaillant le nombre de survols autour d'autres corps célestes pour modifier la trajectoire ou la vitesse du vaisseau spatial. Selon la complexité de la mission, l'EMTG exécuterait plusieurs trajectoires en quelques minutes, a dit l'Anglais.

Compte tenu de son utilité pour les planificateurs de mission, Englander et son équipe ont décidé de rendre EMTG disponible en tant que programme open source. Il a depuis été téléchargé des milliers de fois par les centres de la NASA, entreprises privées, et d'autres pour exécuter des trajectoires préliminaires, a dit l'Anglais.

Capacités étendues

Aussi bon soit-il, ça va mieux maintenant, dit Matthieu Vavrina, un expert orbital avec a.i.solutions, un entrepreneur Goddard.

Il a commencé à travailler avec Englander et son équipe en 2014. Initialement, ils ont amélioré le produit pour aider à soutenir la mission de redirection des astéroïdes de la NASA, ou ARM, la deuxième mission robotique de l'agence pour visiter un grand astéroïde géocroiseur. Au cours de la mission, le vaisseau spatial de la mission robotique ARM collectera un rocher de plusieurs tonnes à la surface d'un astéroïde et le redirigera vers une orbite accessible à l'équipage autour de la lune. La NASA enverra ensuite une équipe sur le rocher pour collecter des échantillons à retourner sur Terre.

"Nous avons considérablement étendu les capacités d'EMTG, " a déclaré Vavrina. L'EMTG original a optimisé la trajectoire d'un vaisseau spatial, ce qui "en soi est assez difficile". Maintenant, cependant, l'outil optimise simultanément à la fois la trajectoire et le matériel de l'engin spatial. "Nous pouvons maintenant considérer le problème complet de la conception d'un engin spatial, " a déclaré Vavrina. " Nous pouvons examiner plusieurs critères de performance, y compris les panneaux solaires du vaisseau spatial, réservoirs de propergol, propulseurs, et des lanceurs potentiels, par exemple, en un seul passage."

Cette capacité supplémentaire est importante, L'Anglais a ajouté. « La conception du vaisseau spatial et sa trajectoire sont étroitement liées, en particulier celles qui sont propulsées électriquement. Vous ne pouvez pas déterminer une trajectoire, puis partir et concevoir le vaisseau spatial. Ils doivent être considérés ensemble. Avec cet outil, vous pouvez concevoir le vaisseau spatial et la trajectoire en même temps."

Utile pour les engins spatiaux à faible et à forte poussée

Bien que l'outil mis à jour soit le plus efficace pour déterminer les trajectoires et les caractéristiques de conception des moteurs électriques, ou engin spatial à faible poussée, les planificateurs peuvent également l'utiliser pour définir certains aspects d'une mission à forte poussée, celui qui utilise un propulseur chimique comme carburant.

"EMTG peut faire des trajectoires à forte poussée, mais étant donné que la conception des engins spatiaux à forte poussée et la conception de la trajectoire sont des problèmes découplés, la capacité des systèmes n'est pas aussi utile. Cependant, la sélection du lanceur et la taille des réservoirs de propergol peuvent avoir des effets importants sur les trajectoires chimiques, et EMTG peut faire ce commerce, ", a déclaré l'Anglais.

Comme son ancêtre, l'EMTG plus performant est disponible gratuitement sur les plateformes open source. « C'est encore relativement nouveau et il faut du temps pour que les gens l'adoptent. bien que, " dit Vavrina. " C'est un outil trop puissant pour être négligé, en particulier pour les gestionnaires qui peuvent examiner tous ces objectifs et prendre une décision en tenant compte des coûts et du calendrier. C'était certainement parfait pour ARM."