Hoppa till innehållet
Chris Nieto and KNATTE
Chris Nieto, doktorand i rymdtekniska system vid Luleå tekniska universitet. Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Ny plattform för säkrare uppdrag i rymden

Publicerad: 16 september 2020

Forskargruppen i rymdtekniska system har utvecklat ett nytt instrument, en friktionsfri plattform, för att efterlikna hur rymdfarkoster rör sig i omloppsbana. Målet är att göra framtida rymduppdrag säkrare och mer bränsleeffektiva.

– Vi försöker återskapa hur en rymdfarkost rör sig i omloppsbana, hur den kan kontrolleras och hur den kan samordnas med andra rymdfarkoster, säger Chris Nieto, doktorand i rymdtekniska system.

– Till exempel simulerar vi ett automatiserat dockningsscenario när en rymdfarkost ska fånga upp en annan. Det scenariot liknar då en kapsel ska docka in i den internationella rymdstationen ISS. Samhället kan på sikt dra nytta av vår forskning eftersom vi kommer kunna utföra mer komplexa rymduppdrag med en bibehållen acceptabel säkerhetsnivå.

Experiment utan friktion

Forskarna använder alltså plattformen för att göra experiment i laboratoriemiljö. De kan exempelvis validera rymdkomponenter, styralgoritmer och skapa situationer som efterliknar omloppsdynamik. Ett luftlager stödjer plattformen för att minimera den kraft som uppstår när två ytor som är i kontakt rör sig i förhållande till varandra. När en farkost befinner sig i omloppsbana i rymden finns av begripliga skäl ingen ”mark att stå på” och därför inte heller någon friktionskraft.

– Plattformens luftlager är tunnare än ett papper och förhindrar direktkontakt med testbäddens yta. Ytan måste vara väldigt plan och jämn för att minimera artificiellt framkallade krafter som kan störa resultaten av experimenten, förklarar Chris Nieto.

– Dessutom sitter det åtta gasdrivna raketmotorer utplacerade runt plattformen. De används för att ändra plattformens position och orientering.

Unik testbädd

För att driva alla komponenter i instrumentet, lagrar systemet upp till 300 bar tryckluft i en en-liters tank och möjliggör tester tio minuter i taget, en tidsrymd som räcker för att påvisa det dynamiska beteendet hos ett rymdfarkostsystem. För att förse den autonoma styralgoritmen med data har plattformen också en mätenhet som ständigt känner av acceleration, vinkelhastighet och magnetfält.

– Det unika med vår simuleringsmiljö är storleken på testbäddsområdet – fjorton kvadratmeter – och förmågan att kombinera vår friktionsfria plattform med två robotarmar: en som sitter fast och en som är rörlig.

Kontakt

Chris Nieto

Chris Nieto, Forskningsingenjör

Organisation: Rymdtekniska system, Rymdteknik, Institutionen för system- och rymdteknik

I media