Ny måde at bruge stjernekameraerne på kan spare mange udgifter på rummissionernes budgetter.
Stjernekameraerne fra DTU Space har på mere end 50 internationale rummissioner leveret data, så forskere ved, hvilken vej deres rumsonde eller satellit vender i rummet. På NASA’s Juno-mission, hvor rumsonden Juno flyver til Jupiter, har DTU-forskerne haft mulighed for at teste, om stjernekameraerne også kan bruges til navigation.
Dyrt at lokalisere rumsonder
Ved at udnytte stjernekameraerne til navigation er det muligt at skære i de høje omkostninger, som er forbundet med at finde positionen på en rumsonde. I dag lokaliseres rumsonder ved hjælp af radar. Lokaliseringen sker kontinuerligt over missionens levetid, der ofte er mange år. Men jo længere væk en rumsonde er fra Jorden, jo dyrere er det at finde ud, hvor den befinder sig, for bevæger rumsonden sig længere væk end Mars, og ud i det rumforskerne kalder deep space, så skal man benytte en af de største radioantenner, der findes, med en parabol, der har en diameter på omkring 70 meter. Der findes tre af disse kæmpeantenner på Jorden. Det koster omkring 100.000 amerikanske dollar i døgnet, når man skal lokalisere en fjern rumsonde. Nu kan disse udgifter næsten helt undgås, hvis man bruger stjernekameraer på selve rumsonden til at beregne sondens position.
Rumsonder og satellitter lokaliseres ved hjælp af radioantenner. Denne antenne er blandt verdens tre største og har en parabol på 70 meter i diameter. Den står i Goldstone Deep Space Communications Complex i Californien, USA. Foto: NASA
Triangulering i rummet
Helt forenklet går den nye navigationsmulighed ud på at benytte stjernekameraerne til triangulering og derved fastslå et rumskibs eksakte position i rummet. På Jorden er triangulering allerede en meget anvendt metode, som benyttes inden for blandt andet overvågning, navigation og metrologi. Metoden gør det muligt at finde et objekts position ved hjælp af måling af vinkler til allerede kendte punkter. I rummet vil de kendte punkter være planeter, Jorden og Månen, hvis positioner man kender nøjagtigt, og som man kan benytte til at beregne rumskibets position.
Da metoden blev afprøvet på rumsonden Juno, lykkedes det forskerne på DTU Space med stor nøjagtighed at udregne Junos position i rummet ved hjælp af stjernekameraerne.
- Stjernekameraet er en del af stjernekompasset, der gør det muligt for forskerne altid at vide, hvilken vej en satellit eller rumsonde vender i rummet.
- Stjernekompasset består af to hoveddele: et digitalkamera, der fotograferer stjernehimlen, og en computer, der matcher digitalbillederne til et stjernekort lagret i computeren. Ved at sammenligne den fotograferede stjernehimmel med stjernekortet kan stjernekompasset afgøre, hvilken retning det selv, og dermed satellitten eller rumsonden, vender.
- Stjernekompasset blev oprindeligt udviklet på DTU til den danske Ørsted-satellit, der blev sendt op i 1999. Stjernekameraerne blev dog testet forinden, nemlig i 1996 om bord på NASA-sonden Thunderstorm, der testede nye teknologier til brug i rummet.
- Siden har DTU Space udviklet stjernekompasset, så det er blevet stadig mere kompakt og sofistikeret. Stjernekameraerne har til dato fløjet på mere end 50 internationale missioner.
- Senest har DTU Space leveret stjernekameraer til NASA's MMS-mission (Magnetospheric Multiscale), der blev sendt op fra Cape Canaveral i Florida, USA, i marts 2015. Læs mere om stjernekameraerne på MMS-missionen.