Satellitter finder selv hinanden i rummet – kan gøre missioner ”lettere, billigere og langt mere fleksible”

I starten af december kom en tidlig julegave ned til jorden fra Det Europæiske Rumagenturs (ESA) Proba-3-mission.

Data og video fra de to satellitter, som tilsammen udgør missionen, viser at navigationsinstrumenterne, som DTU Space har leveret, fungerer over alle forventninger.

Med udgangspunkt i AI-baserede metoder og avancerede kameraer, som forskere på DTU har udviklet og perfektioneret igennem en årrække, har DTU Space leveret en løsning, hvor satellitter selv kan identificere og finde hinanden på flere kilometers afstand, mødes på få meters afstand og flyve synkront i tæt formation.

Hver satellit har et mønster på ydersiden, der ligner små stjerner. Indbyggede stjernekameraer registrerer mønstrene på partner-satellitten og beregner retning og afstand med en ultrahøj nøjagtighed, der aldrig før er opnået i rummet.

Fremtiden er landet

DTU Space-professor John Leif Jørgensen, der står bag udviklingen af systemet, fremhæver, hvor stort et potentiale gennembruddet kan have for fremtidens rumforskning:

”Når autonome fartøjer kan finde hinanden over store afstande i rummet og navigere ind til kontakt med mikrometernøjagtighed, kan de også fungere som ét instrument,” siger han og fortsætter:

”En gruppe mindre og langt billigere satellitter kan dermed løse opgaver, som i dag kræver enorme og kostbare rumfartøjer. Det gør avanceret rumforskning lettere, billigere og langt mere fleksibel, hvilket giver helt nye muligheder for at udforske andre solsystemer i stor detaljeringsgrad.”

Tre mindre satellitter, der flyver i præcis formation over hundredvis af meter, kan på den måde i princippet fungere som ét stort spejl. Det gør det muligt at fokusere langt skarpere på fjerne stjerner og galakser end med ét traditionelt rumteleskop.

Fakta om Proba-3-rummissionen:

• Varighed og lokation: Opsendt 5. december 2024 fra Satish Dhawan Space Centre i Sriharikota, Indien. Missionen var planlagt til at vare ét år, men er nu udvidet til mindst to år mere.
• Formål: Teste avanceret teknologi og studere Solens ydre atmosfære – koronaen - hvor solstorme kan opstå og forstyrre satellitter, GPS og i sjældne tilfælde elnettet.
• Udfordring: For at studere koronaen skal to satellitter samarbejde: Én blokerer det skarpe lys fra Solens midte, mens den anden fotograferer koronaens svage glød rundt om Solen. En yderst præcisionskrævende præstation, muliggjort af DTU Space’s teknologi.

Teknologiens fulde test

Det var efter de første videnskabelige observationer af Solens korona, at DTU Space fik mulighed for at overtage fartøjerne i en uge for at teste navigationsteknologiens fulde ydeevne.

I den periode kunne satellitterne helt selv søge efter hinanden, korrigere deres baner og samle sig i formation med en præcision, der svarer til at ramme hullet i en enkrone med en laserstråle fra tre kilometer væk.

”Systemet har vist sig at fungere over alle forventninger i forhold til navigation og formationsflyvning tusinder af kilometer ude i rummet mellem to satellitter, der fungerer som én. Optagelserne er de første, som dokumenterer teknologien i rummet i fuldt omfang. Det her er en decideret gamechanger for fremtidens rummissioner,” siger John Leif Jørgensen.