Autonoma satelliter

Europeiska rymdorganisationen, ESA, har utmaningen att utöka antalet satelliter i rymden och hålla dem i omloppsbanor utan att de kolliderar med något. För att lösa denna utmaning har de gett uppdraget åt det erkända forskarteamet inom robotik och AI vid Luleå tekniska universitet att hitta en autonom lösning.

I dag styrs alla satelliter i rymden manuellt och följer en omloppsbana runt jorden. Men om satelliten är på väg att kollidera med hinder som rymdskrot eller en asteroid måste en människa göra beräkningar manuellt och omdirigera omloppsbanan. Detta blir mycket mer komplicerat när det gäller att hantera massiva satellitkonstellationer. En liten förändring i riktning av en enda satellit skulle påverka alla andra satelliter och resultera i en oändlig fas av att försöka hantera, manövrera och räkna om varje satellits omloppsbana.

Forskarna vid Luleå tekniska universitet har gjort mycket forskning på autonoma Unmanned Aerial Vehicles (UAV:er) som även kan tillämpas på satelliter. UAV:er och satelliter är väldigt lika, båda är svävande plattformar med en omloppsbana. Genom att skapa ett stort nätverk som skulle möjliggöra för alla satelliter att kommunicera med varandra och röra sig som en enhet, kan de undvika hinder själva. Om en satellit behöver undvika ett inkommande objekt kommer den att kommunicera detta till de andra satelliterna, och de kommer att röra sig därefter.

Forskarna vid Luleå tekniska universitet har skapat två satellitplattformar som kan simulera hur detta skulle se ut. Genom att använda tryckluft, för att simulera antigravitationen, cirkulerar plattformarna runt i en omloppsbana och undviker noggrant alla inkommande projektiler. Simulationen görs i 2D, vilket innebär att den inte går upp och ner i luften utan i stället cirkulerar runt, svävande några centimeter ovanför marken.

Projektet kommer att ha en stor simulationsfas som simulerar dessa 600 satelliter i omloppsbana. Simulationerna kommer att användas för att utveckla och optimera en autonom mjukvaruplattform som möjliggör för satelliterna att undvika hinder själva. Det som för närvarande testas i ett litet laboratorium vid universitetet och i realistiska simulationer kan en dag vara det som styr tusentals satelliter som ska skickas upp.

Att öka antalet satelliter i omloppsbana skulle vara mycket fördelaktigt för många viktiga ändamål, såsom att övervaka klimatförändringar på jorden.