מיליון וחצי יורו מהאיחוד האירופי למחקר חדשני בטכניון על שיגור לוויינים בחלקים

החלקים יתקרבו בחלל ליצירת לוויין אחד שימשיך במשימתו

מועצת המחקר האירופית (ERC) תעניק מיליון וחצי יורו למחקרו של פרופסור פיני גורפיל מהפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל בטכניון, המציע לשגר לוויינים בחלקים, כך שיצרו בחלל לוויין אחד שמרכיביו מתקשרים זה עם זה באופן אלחוטי. מענק מחקר זה נחשב ליוקרתי ביותר באירופה, ומטרתו היא לתמוך במחקר פורץ דרך בתחומי ההנדסה והמדעים.

“במצבים בלתי צפויים, כמו נזק משיירי חלל, הלוויין אינו יכול להגיב היטב ולהמשיך במשימתו המקורית, ונזקים תפקודיים וכספיים הם בלתי נמנעים”, מסביר פרופסור גורפיל. “לדוגמה, אם נוצר כשל במטען המועיל, כל המערכת מפסיקה להיות שמישה, וכדי להשלים את המשימה נדרשת החלפה של הכלי במלואו. מהלך כזה יקר מאוד וצורך זמן רב; הרבה יותר קל להחליף את מודול המטען המועיל מאשר לשגר לווין חדש”.

הרעיון הזה הוביל לתפיסה חדשה בהנדסת חלל– מערכות לוויינים מפורדות (disaggregated spacecraft). ארכיטקטורת חלל מפורדת (DSA) מורכבת מכמה מודולים נפרדים, המתקשרים ביניהם באמצעות קשרים אלחוטיים וכך יוצרים פלטפורמה וירטואלית אחת. כל מודול ממלא פונקציה מוגדרת, או כמה פונקציות כאלה: ניווט, בקרת הכוון, יצירת כוח ופעולות הקשורות במטען המועיל. המודולים העצמאיים מסוגלים לחלוק ביניהם משאבים ואינם חייבים לפעול בקרבה הדוקה, אלא נדרשים להישאר בעמדה יחסית, באופן היוצר טיסת להק.

DSA מהווה ארכיטקטורת חלל חדשה, הצפויה להיות יעילה יותר במובן התגובתי; תגובתיות היא היכולת להסתגל לתרחישים בלתי צפויים שמקורם בכמה מקורות של אי ודאות ברמות השונות של התכן וביצוע של המשימה. המטרה הסופית של המחקר המוצע הוא לפתח טכנולוגיות חדשניות שיאפשרו טיסה מבצעית במתכונת של DSA;

מטרות ספציפיות כוללות (א) פיתוח אלגוריתמים לתחזוקה חצי-אוטונומית לטווח רחוק של הלהק ושל רשת הלהק, תוך אפשרות להוסיף מודולים ללהק ולרשת הלהק, או להפחית מודולים כאלה; (ב) מציאת שיטות לרה-קונפיגורציה המבטיחה את בטחונו של הלהק – ופונקציונליות בעניינים קריטיים למשימה, לנוכח פגיעה ברשת או כשלים ברכיבים השונים; (ג) תכן של פיזור/כינוס בלהק, במטרה למנוע סיכון של פסולת-חלל; (ד) פיתוח לוגיקה ואמצעים לשיתוף משאבים בתוך רשת הלהק, עם יכולת פעולה בזמן אמת; ו-(ה) אימות האלגוריתמים והשיטות הנ”ל במעבדה למערכות חלל מבוזרות, מעבדת מחקר שפותחה ע”י פרופסור גורפיל. המחקר המוצע ייצור את התשתית הנדרשת להדגמה בחלל בסביבות 2016.