Comment les scientifiques ont réparé le panneau solaire de la sonde Lucy alors qu'il était dans l'espace


La sonde spatiale Lucy de la NASA a été conçue pour être la première mission vers des astéroïdes troyens qui se déplacent le long de l’astéroïde Jupiter. La sonde a été lancée avec succès en octobre 2021, mais a presque immédiatement rencontré un problème inattendu. Les données de la sonde ont indiqué que l’un des panneaux solaires qui l’alimentent, conçu pour se déployer comme un ventilateur, ne s’était pas complètement ouvert. La mission spatiale Lucy de 981 millions de dollars vise à trouver certains des indices vitaux qui aideront à déchiffrer les indices vitaux de la formation du système solaire. Un communiqué de presse de la NASA révèle comment les ingénieurs de la mission ont pu diagnostiquer et résoudre le problème.

Lorsque le problème avec Lucy a été diagnostiqué peu après le lancement, des équipes de la NASA et des partenaires du projet se sont réunis pour résoudre le problème. Ça n’a pas été facile. Les scientifiques se sont efforcés de comprendre ce qui pouvait être fait pour le résoudre alors que le vaisseau spatial se frayait un chemin à travers l’espace.

Au cours des heures suivantes, la NASA a réuni la Lucy Anomaly Response Team, qui était composée de membres du Southwest Research Institute (SwRI), de la NASA, du constructeur de vaisseaux spatiaux Lockheed Martin et du concepteur et constructeur de systèmes de panneaux solaires Northrop Grumman.

Pendant quelques jours, l’équipe a pesé ses options. Ils ont tiré les propulseurs de Lucy et collecté des données sur la façon dont la force de poussée faisait vibrer le panneau solaire pour évaluer la configuration des panneaux en temps réel. Ils ont ensuite pris ces données et les ont connectées à un modèle détaillé de l’assemblage du moteur du réseau pour comprendre à quel point le réseau de Lucy était rigide. Cela a permis de découvrir la source du problème.

Ils avaient enfin trouvé la source du problème : un cordon destiné à ouvrir l’immense panneau solaire de Lucy était probablement emmêlé dans sa bobine. Mais maintenant, ils devaient trouver comment résoudre le problème. Il a fallu des mois de brainstorming et de tests avant que les équipes de Lucy ne se mettent d’accord sur deux solutions possibles.

Un schéma de la carte orbitale de Lucy. (Crédit image : Institut de recherche du sud-ouest)

Une solution possible consistait à tirer plus fort sur le cordon en utilisant le moteur de déploiement de sauvegarde des baies ainsi que le moteur principal. En théorie, la puissance des deux moteurs devrait permettre au cordon coincé de s’enrouler davantage et d’engager le mécanisme de verrouillage des baies. Bien que les deux moteurs n’aient jamais été destinés à fonctionner en même temps, l’équipe a utilisé des modèles pour s’assurer que le concept fonctionnerait.

La deuxième option était beaucoup plus simple. Il s’agissait de continuer à utiliser la baie de la même manière qu’elle fonctionnait puisqu’elle était presque entièrement déployée et générait plus de 90 % de sa puissance attendue. Bien que cela puisse sembler une meilleure option au début, cela risquait de faire en sorte que la mission ne puisse pas atteindre ses objectifs fondamentaux.

L’équipe a analysé des heures d’images de test de matrice et a construit une réplique au sol de l’assemblage du moteur de matrice pour le tester au-delà de ses limites et mieux comprendre les risques encourus. En outre, ils ont développé un logiciel spécial haute fidélité pour simuler Lucy dans l’espace et évaluer les effets d’entraînement potentiels qu’une tentative de redéploiement pourrait avoir sur le vaisseau spatial.

Après avoir passé des mois de simulations et de tests, la NASA a décidé d’aller de l’avant avec la première option. L’équipe a demandé au vaisseau spatial de faire fonctionner simultanément les moteurs de déploiement des panneaux solaires principaux et de secours sept fois en mai et juin. Les efforts ont été couronnés de succès et les moteurs ont tiré ensemble le cordon, ouvrant et resserrant le réseau.

Les équipes de Lucy estiment que le réseau de sondes a une ouverture comprise entre 353 et 357 degrés (sur les 360 degrés nécessaires pour un réseau entièrement développé). Selon les estimations, le réseau est suffisamment stable pour fonctionner selon les besoins des opérations de la mission. Lucy est maintenant sur le point de franchir la prochaine étape de sa mission : une assistance gravitationnelle terrestre en octobre 2022. La sonde arrivera sur sa première cible d’astéroïdes en 2025.



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