Controllo della rotazione: Starfish Space utilizza il magnetismo per fermare la spirale mortale del satellite

Due mesi e mezzo dopo che la prima missione orbitale di Starfish Space è stata sull'orlo del fallimento perché il suo sistema di attracco satellitare Otter Pup ha subito un violento capitombolo, la startup con sede nel Kent, nello stato di Washington, afferma di aver fermato la rotazione e di andare avanti con i preparativi per incontrarsi con un altro satellite.

I controllori della missione devono ancora assicurarsi che Otter Pup sia funzionante e devono ancora identificare un satellite con cui collegarsi. Ma il co-fondatore di Starfish, Austin Link, ha affermato che il team ha superato l’ostacolo più grande: “smontare” un veicolo spaziale che ruotava a una velocità di circa un giro al secondo.

"Questa è la prima volta che noi come azienda facciamo qualcosa di veramente unico e straordinario nello spazio", ha detto Link a GeekWire. “Non era la cosa che avevamo deciso di fare con questa missione. Abbiamo ancora tutto questo davanti a noi. Ma farlo è, per me, un’altra prova di quanto sia entusiasta di lavorare con tutte le persone incredibili che abbiamo in Starfish”.

La sfida è iniziata poco dopo che Otter Pup e dozzine di altri veicoli spaziali sono stati inviati nell'orbita terrestre bassa da un razzo SpaceX Falcon 9 il 12 giugno. Il veicolo spaziale di Starfish, che ha all'incirca le dimensioni del frigorifero di un dormitorio, è stato progettato per essere lanciato da un rimorchiatore spaziale orbitale.

Quel rimorchiatore spaziale che poi servirebbe come obiettivo per una dimostrazione durata mesi che mostra come Otter Pup - e infine, Otter a grandezza naturale di Starfish - può incontrarsi e attraccare con altri veicoli spaziali per la manutenzione.

Sfortunatamente, il rimorchiatore spaziale ha iniziato una rapida rotazione dopo essersi separato dallo stadio superiore del Falcon 9, con Otter Pup ancora attaccato. I controllori della missione hanno preso la decisione di emergenza di rilasciare immediatamente Otter Pup, ma la navicella spaziale di Starfish ha continuato a cadere. La resistenza atmosferica ha rallentato in qualche modo quella caduta; tuttavia, il team di Starfish era preoccupato per la capacità della navicella spaziale ad energia solare di ricaricarsi.

"È scoraggiante quando metti così tanto impegno in una missione e finisce per essere a rischio", ha detto Link. "Voglio dire, il cucciolo di lontra è morto due volte durante il processo di smantellamento, ed è semplicemente tornato in vita."

Per fermare la rotazione e far sì che i pannelli solari puntino nuovamente verso il sole, gli ingegneri di Starfish hanno ideato un algoritmo che utilizzava l'interazione tra il campo magnetico terrestre e tre barre di torsione magnetizzate su Otter Pup. Le aste sono fondamentalmente elettromagneti che possono essere accesi e spenti per rallentare (o accelerare) la rotazione di un veicolo spaziale.

"Il campo magnetico terrestre punta in una certa direzione nello spazio e quando il tuo satellite ruota attraverso di esso, il modo in cui devi accendere le aste di torsione cambia", ha detto Link. “Se hai un ritardo di un secondo nel tuo sistema, beh, se ruoti di 5 gradi al secondo, va bene. Ma se ruoti a 300 gradi al secondo, sarai molto lontano da dove pensavi che fosse allineato il campo magnetico.

Gli ingegneri di Starfish hanno ideato un codice software che verificava l'allineamento nell'ordine di 10 volte al secondo e hanno trascorso settimane a testare il codice in condizioni spaziali simulate. "Stavamo prendendo decisioni ingegneristiche estremamente rapide... e poi diresti, OK, ha funzionato o non ha funzionato", ha detto Link. "È stato piuttosto frenetico ed emozionante, davvero."

Alla fine di luglio, il team ha caricato il codice per un test di 30 minuti e ha aspettato i risultati. Link ha detto che lui e l'altro co-fondatore di Starfish, Trevor Bennett, hanno fatto una scommessa su quanti miglioramenti avrebbero visto dopo il test. "È finito proprio tra le nostre scommesse", ha ricordato Link.

Non appena hanno potuto, gli ingegneri hanno caricato un altro batch di codice per un'esecuzione di tre ore. Ciò ha portato la velocità di rotazione a zero.

"Siamo riusciti a far sì che il cucciolo di lontra fosse stabile e puntasse verso il sole e non girasse lungo il percorso", ha detto Link. "Lo confesso, è successo molto più velocemente di quanto mi aspettassi che saremmo stati in grado di farlo."

Il team di Starfish è stato supportato da partner tra cui Astro Digital, che ha costruito il telaio di Otter Pup per soddisfare i requisiti di Starfish; Advanced Solutions Inc., una filiale di Rocket Lab che ha contribuito con alcuni dei software di volo di bordo di Otter Pup; e Vast, nonché il suo team Launcher, che ha fornito il rimorchiatore spaziale Orbiter SN3.