Crédit d'image: ESA
Pour la première fois, le «vidéomètre» (VDM), un dispositif de nouvelle technologie permettant d'assurer des opérations de rendez-vous automatiques très précises entre le véhicule de transfert automatisé Jules Verne de 20,7 tonnes et l'ISS, a été testé avec succès ce mois-ci.
L'état de l'art
Basé sur la conception d'un suiveur d'étoiles, le vidéomètre Jules Verne, qui est le premier système opérationnel optique automatique jamais utilisé pour la navigation spatiale, a subi de nombreux tests de rendez-vous simulés. Cette technologie de rendez-vous à la pointe de la technologie est la partie cruciale du nouveau vaisseau spatial cargo européen auquel il donne son nom spécifique de véhicule de transfert automatisé (ATV).
«Pour la première fois, les capteurs de rendez-vous ATV ont été utilisés avec succès dans des conditions réelles. Et, dans leur domaine opérationnel, ils ont exceptionnellement bien fonctionné », a déclaré Stein E. Strandmoe, ingénieur VTT de l'ESA, qui a supervisé une campagne de test critique de 10 jours.
Précision
Pour les manœuvres du rendez-vous final, l'ATV utilisera ses capteurs de type œil vidéomètres, combinés à des systèmes de mesure parallèles supplémentaires, qui permettent un amarrage automatique avec une précision centimétrique incroyable tandis que l'engin spatial et l'ISS tournent autour de la Terre à 28 000 km / h. . "Le premier vaisseau spatial européen de rendez-vous devrait accoster avec l'ISS l'année prochaine avec la précision de la taille d'une pièce d'un euro", a déclaré l'astronaute de l'ESA Jean-François Clervoy, conseiller principal du programme ATV.
Ces capacités automatiques intégrées de l'ATV doivent être compatibles avec les exigences exigeantes de la sécurité des vols spatiaux humains, nécessaires pour l'ISS à équipage permanent.
Modèles cibles
Le vidéomètre est capable d'analyser les images de son faisceau laser émis automatiquement réfléchies par des rétroréflecteurs passifs servant de cibles installées sur la Station, à côté du port d'amarrage russe où l'ATV sera attaché.
Au cours des 200 derniers mètres de la manœuvre d'approche finale orbitale, le vidéomètre doit reconnaître automatiquement les motifs cibles des rétroréflecteurs, puis calculer la distance et la direction du port d'amarrage.
Ce suivi précis du mouvement relatif entre les deux vaisseaux spatiaux à mesure qu'ils se rapprochent? à partir d'une vitesse pouvant atteindre 3,6 km / h? fournit des informations indispensables au système de guidage, de navigation et de contrôle (GNC) embarqué, qui pilote automatiquement le cargo cylindrique ESA de la taille d'un bus vers l'ISS.
Test de rendez-vous
Pour vérifier de manière réaliste les capacités du vidéomètre? dans le ciblage et l'acquisition? les tests ont été effectués dans un centre de recherche de haute technologie sur la coque des navires de l'agence française de défense «D? l? gation G? n? rale pour l'armement» (DGA), situé à Val-de-Reuil, à 100 km à l'ouest de Paris. Un contrat entre l'ESA et la DGA permettra des essais supplémentaires de rendez-vous en VTT, y compris pendant le vol Jules Verne, si nécessaire.
A l'intérieur d'un bâtiment d'exception de 600 mètres de long, une plate-forme mobile de 120 000 kg, capable de rouler sur des rails de 550 mètres de long, a permis de simuler une approche continue entre les deux véhicules spatiaux sur une portée de plusieurs centaines de mètres jusqu'à presque la distance d'accostage . Sur la plate-forme, un ensemble de cibles de rendez-vous passives (rétroréflecteurs), identiques à celles qui seront installées sur l'ISS, faisaient face au vidéomètre qui était monté sur un bras robotisé articulé (à six degrés de liberté) représentant le mouvement de l'ATV.
Ce bras mobile de sept mètres de haut a été utilisé pour simuler les mouvements angulaires du VTT afin de vérifier si le vidéomètre était toujours capable de cibler les rétroréflecteurs de l'ISS et de fournir au système de contrôle du VTT les informations nécessaires pour ajuster sa trajectoire en conséquence.
Succès pour la première fois
Les résultats de la campagne de tests ont montré que l'ensemble du système de vidéomètre? c'est-à-dire l'illuminateur laser et l'analyseur d'image des faisceaux laser réfléchis? a été en mesure de suivre en continu la plate-forme ISS simulée à une distance de 313 mètres, tout près de l'amarrage. «Nous avons une acquisition et un suivi stables dans l'ensemble de son domaine d'exploitation», a déclaré Stein Strandmoe. À de plus grandes distances, Jules Verne utilisera un système de référence GPS relatif pour se rapprocher de la Station.
"La chose la plus surprenante était que les capteurs n'étaient presque pas perturbés lorsque nous avons essayé de les tromper avec d'autres surfaces réfléchissantes ou d'autres lumières qui pourraient interférer avec les cibles de rendez-vous dans l'arrière-plan de l'ISS", a déclaré Strandmoe. «C'est incroyable de voir comment le vidéomètre, en tant que développement totalement nouveau, s'est révélé être un système aussi robuste. J'ai été assez surpris que cela fonctionne si bien la première fois qu'il a été testé! »
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
