Aprenda a reiniciar uma espaçonave na Space College

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O que você faz quando uma sonda lançada em 1978 retorna à Terra após uma jornada de 30 anos no espaço profundo? Capturá-lo e transformá-lo em um laboratório orbital de comunicações educacionais para a comunidade de programadores e criadores, é claro!

É exatamente o que está acontecendo com o ISEE-3, uma nave espacial Kickstarter Spotlight: Nave espacial de bolsoVocê pode ter sonhado em lançar sua própria espaçonave, mas achou que era um sonho sólido, não algo que você jamais seria capaz de fazer. Muitos de nós não somos cientistas de foguetes, ou cientistas de qualquer faixa, ... consulte Mais informação que a NASA construiu na década de 1970 para examinar o vento solar e o plasma entre a Terra e a Lua. Hoje, a sonda está retornando a um mundo em que a tecnologia criada originalmente para se comunicar com ela é obsoleta.

Digite Keith Cowing - um ex-funcionário da NASA com um intenso interesse em tecnologias espaciais e uma busca ao longo da vida pela educação pública. Keith e vários outros ex-membros da NASA decidiram usar a tecnologia moderna para capturar a antiga naves espaciais e colocá-lo em órbita terrestre para ser usado como plataforma educacional para programadores e fabricantes de hardware.

Se for bem-sucedida, essa missão resultará em um projeto científico baseado no cidadão, onde os dados da sonda serão disponível para todos os programadores e entusiastas da tecnologia e onde o uso potencial dos dados é limitado apenas pelo público imaginação.

Keith Cowing e Faculdade Espacial

Em maio de 2014, Keith e seus colegas - conhecidos coletivamente como SpaceRef Interactive, Skycorp e Space College - lançou as bases necessárias para se comunicar com a espaçonave que se aproximava, conhecida como ISEE-3. Nesta entrevista, Keith descreve os objetivos da Space College e como a espaçonave ISEE-3 se encaixa nisso.

MUO: Então, o que exatamente é o Space College, Skycorp e SpaceRef?

Keith: SpaceRef é minha empresa - SpaceRef.com. Nós publicamos SpaceRef, NASA Watche Astrobiology.com. É o "trabalho do dia", por assim dizer. Skycorp é de propriedade de Dennis Wingo e é a entidade corporativa através da qual a primeira fase deste projeto está sendo realizada. Space College é a organização sem fins lucrativos que fundamos, que acabará assumindo os aspectos educacionais e de divulgação pública - a ciência cidadã - deste projeto.

MUO: Qual foi a sua inspiração para começar o Space College?

Keith: Vem da minha formação, tendo sido um educador em um momento antes de trabalhar para a NASA. Estive no Conselho de Administração do Challenger Center for Space Science Education por vários anos.

Foi um daqueles pontos da vida em que você pode escolher um dos dois caminhos. Você pode sair e ganhar muito dinheiro, ou pode fazer algo que tenha um potencial maior. Parei de procurar o dinheiro e comecei a concentrar meus esforços na organização sem fins lucrativos, porque achava que seria mais benéfico para todos os envolvidos.

Uma organização sem fins lucrativos também permite que você faça coisas apenas porque é legal. o financiamento colaborativo O crowdfunding é para todos? Os sucessos e fracassosAqui está uma rápida visão dos três projetos de financiamento coletivo mais bem-sucedidos, bem como das três falhas mais devastadoras. consulte Mais informação fizemos para esse projeto - legalmente todos os nossos doadores são apenas doadores, não são investidores. Mas, como estamos fazendo isso a um custo, conseguimos ser "legais" como um dos principais fatores do motivo pelo qual estamos fazendo isso, e acho que é por isso que muitas pessoas nos deram dinheiro.

Estamos apenas tentando preencher as lacunas. Não estamos enlouquecendo com a ciência cidadã, mas, ao mesmo tempo, também não estamos nos esforçando tanto para fazer isso, que não fazemos o que precisa ser feito.

O projeto de reinicialização do ISEE-3

MUO: De onde surgiu a idéia para o projeto de reinicialização ISEE-3?

Keith: A espaçonave ISEE-3 foi realmente lançada enquanto eu estava na faculdade. Só me lembro por causa da órbita - essa não é sua espaçonave típica. Bob Farquhar, que está na casa dos 80 e agora era o cara por trás de tudo isso, veio ao meu site e ele tem sido implacável em ir às pessoas e dizer: "Ei! Está voltando! " Ele não conseguiu que a NASA fizesse isso, então ele torceu meu braço e o braço de todos os outros.

Em 2 de abril, eu estava montando nosso centro de controle da missão Lunar - que estava alojado em um McDonald's abandonado localizado na NASA base de pesquisa - e ele entrou e disse: "Ei, podemos fazer isso?" Então eu fiz alguns cálculos e liguei para algumas pessoas da NASA, e elas não diga não! Então conversamos mais sobre isso, e ligamos para mais algumas pessoas na NASA e eles ainda não disse não.

Por fim, Dennis ficou um pouco empolgado com isso e disse: "Sabe, isso deve ser feito nos próximos meses, então devemos apenas faça." Finalmente, acabei em uma telecom com a NASA e disse a eles que iniciaria uma campanha de crowdfunding no dia 14 de abril às 11h. Oriental. Eles não disseram não! Dentro de um dia mais ou menos, tínhamos US $ 23.000, e foi só a partir daí. Surpreendeu-nos totalmente tanto quanto a NASA.

Em algum momento, tivemos que chegar a um acordo com eles, porque, embora seja uma espaçonave abandonada, é deles. Então chegamos a um acordo. Tivemos que recriar o hardware e o software e tivemos que adquirir um telescópio grande o suficiente.

Recriar equipamentos antigos da NASA com software

MUO: Estou assumindo que ninguém pode se comunicar com esses satélites, certo? Deve haver códigos especiais para comando e controle?

Keith: Sim, existem códigos. Existem comandos específicos, e é a única coisa que não vamos lançar. A segunda coisa é que você precisa de um radiotelescópio realmente grande para conversar com ele. Você pode ouço com algo menor, mas para “fechar o link”, você precisa de um telescópio grande com bastante capacidade.

Usamos rádio definido por software. O que isso nos permitiu fazer é recriar a funcionalidade do hardware que NASA Coisas legais da NASA: visualização da estação espacial internacional, TV da NASA, vídeos e muito mais consulte Mais informação destruído décadas atrás. Quero dizer, você pode comprar essas coisas, mas precisa saber o que fazer. Então, você precisa ter mais do que apenas os comandos - não é como usar o Google Translate - você precisa realmente entender o idioma e a sintaxe.

MUO: Entendo que tudo isso veio com sua experiência passada na NASA?

Keith: Sim. Temos pessoas trabalhando neste projeto que fizeram comando da nave espacial 8 Modos impressionantes do programa espacial KerbalVocê já quis projetar seus próprios foguetes, lançá-los no espaço e enviar astronautas para a lua (ou além)? Agora você pode com o Kerbal Space Program, um jogo único e brinquedo digital que ... consulte Mais informação e tenha toda essa documentação. Acabou que agora sabemos mais sobre essa espaçonave do que qualquer outra pessoa. Também temos um software que simula como todo o software funcionava naquela época, mas agora estamos conversando com a espaçonave com um laptop.

MUO: Todo o software para recriar equipamentos antigos da NASA foi criado do zero?

Keith: Sim, mas construído no Labview. Estamos praticamente tentando usar coisas prontas, mas sempre que você cria algo assim, usa o Labview. O rádio definido por software é de Ettus Research, mas você deve programá-lo especificamente para emular o hardware que está usando, mas ele possui as ferramentas necessárias para fazer isso. Então, sim, é necessário um pouco de graxa de cotovelo e coisas especiais, mas não queremos dificultar isso. Queríamos facilitar as coisas.

Pegar uma espaçonave - está tudo na hora certa

MUO: A comunicação com o ISEE-3 foi um negócio único? Você acertou na primeira vez ou perdeu o ISEE-3?

Keith: Bem, podemos conversar com ela desde que possamos alcançá-lo com o radiotelescópio. O problema é que, por causa da órbita em que está e para onde está indo, se não fizermos nada, apenas giraremos ao redor da lua e partiremos para outro lugar. Para mudar sua velocidade e trajetória para que possamos recapturá-lo em órbita na Terra, precisamos acionar os motores em breve.

Felizmente, por causa do que descobrimos sobre a espaçonave e sua trajetória, temos muita margem. Temos 150 metros por segundo de delta-v à nossa disposição - que é a quantidade de combustível nesta nave espacial. Só precisamos de 10 metros por segundo. Eu acho que são cerca de 6 para fazer a nossa primeira gravação. Mas se não fizermos essa queima até meados do final de junho, fica quase impossível - simplesmente não haverá combustível suficiente. Não voltará por aqui por décadas, então temos uma chance.

MUO: Então o objetivo é assumir o controle e colocá-lo em órbita terrestre?

Keith: Sim. Bem, estamos no controle agora. O primeiro teste antes de podermos acionar o motor é poder contar para acionar o motor. E, você sabe, no momento em que recebemos o radiotelescópio, e uma vez que a NASA nos deu a aprovação, em poucos minutos estávamos conversando com ele.

MUO: Esse deve ter sido um momento emocionante!

Keith: Sim! Se você for ao SpaceCollege.org e rolar para baixo, verá o vídeo da dança feliz. Eu fiz o meu com ninguém por perto, mas todo mundo fez o deles na sala de controle. Então - tivemos que aprender a nos comunicar com ele e depois dizer para fazer alguma coisa.

Dissemos para ligar os transmissores de telemetria. Agora estamos ouvindo a telemetria e descobrimos que todos os instrumentos científicos estão ligados e a espaçonave está notavelmente em boas condições.

Temos que ouvir mais para entender como está o sistema de propulsão, porque você quer ter certeza de que, quando liga o motor, não o explode. Em seguida, estaremos prontos para testar os motores em cerca de uma semana. Escolhemos o dia 17 de junho - é quando a boa trajetória começa - se não funcionar naquele dia, temos margem de vários dias.

O dia 17 de junho é o dia em que planejamos realizar nossa MTC, ou Manobra de Correção de Trajetória. Depois disso, estaremos prontos. Temos passagem aérea lunar no dia 10 de agosto. Esse será o nosso momento Apollo 13, porque a espaçonave não possui baterias.

MUO: Certo, mas você tem poder para os instrumentos agora?

Keith: Certo, são como os rádios solares a bateria que você usa para acampar - se você retirar as pilhas e colocá-las do lado de fora, funcionará até que o sol fique atrás das nuvens. O problema é que, quando você faz esse sobrevôo da lua, ele chega a cerca de 50 quilômetros da superfície.

Estaremos voando pelas costas e bloqueando o sol. Então, por 20 ou 25 minutos - ele não desliga, simplesmente desliga. Não é reiniciado como um computador. É como uma lâmpada - está acesa ou apagada. O processador possui comandos com fio.

Ele será desligado e, esperançosamente, voltará a funcionar. Se isso acontecer, e a espaçonave não ficar muito fria, teremos que fazer mais algumas queimaduras e será na órbita científica que estamos procurando colocá-la.

Uma espaçonave aposentada como ferramenta educacional

MUO: Então o plano é entrar em órbita ao redor da Terra para sempre?

Keith: Sim. Está em uma trajetória voar através do Sistema Terra-Lua Aprenda tudo sobre as teorias da conspiração da aterrissagem na Lua na WebO homem pousou pela primeira vez na lua, aquele corpo celeste que é nosso companheiro constante em órbita, em 20 de julho de 1969. Neil Armstrong faleceu recentemente, o que levou a um artigo sobre ele e as missões Apollo ... consulte Mais informação , gire em torno da lua e depois voe para outro lugar. Vamos dobrar essa trajetória algumas vezes para que ela chegue a uma grande órbita em loop e, em seguida, acionaremos os motores novamente para agarrá-la.

Vamos colocá-lo em uma órbita final, espero que não tenhamos muito que macaco com a órbita. E, finalmente, as pessoas, com seu próprio hardware e sua própria engenhosidade, também podem ouvi-lo.

MUO: Nesse momento, será usado como uma ferramenta educacional?

Keith: Sim. Estamos vendo isso como um ciência cidadã Terra fascinante: 5 projetos de ciência cidadã para o nosso mundo naturalVocê compartilha um amor pelo mundo natural? Faça parte da multidão e junte-se a esses projetos científicos on-line exclusivos que estão aproveitando o poder do crowdsourcing para um mundo mais experiente. consulte Mais informação plataforma, onde, em vez de os dados voltarem e desaparecerem por anos até que um cientista escreva um artigo, vamos publicá-lo no site. Temos um parceiro que anunciaremos em breve, que nos ajudará a fazer isso - onde estará disponível globalmente.

Nossa opinião é que, se você pode gastar US $ 10 para ajudar a salvar a espaçonave, deve poder usar os dados. Estamos tentando disponibilizá-lo para o maior número possível de pessoas e não restringiremos o que as pessoas fazem com os dados. Se alguém quer fazer algo que não esperamos, esse é o ponto.

MUO: Em seu site, você mencionou que o plano de longo prazo era perseguir um cometa?

Keith: Essa é uma opção que Bob Farquhar gostaria de fazer. Claro, é uma espaçonave da NASA, então existem outras vozes sobre o que será feito com isso. O problema disso é que não poderíamos conversar com ele por anos, a não ser com um radiotelescópio gigante 5 ferramentas para observar o céu noturno e rastrear eventos em astronomiaHoje, você não precisa usar um telescópio para apreciar as maravilhas do espaço. Esses sites e aplicativos são para observadores de estrelas da vida real que precisam saber o que ver acima. consulte Mais informação . Então, todas as pessoas que quiserem ouvir não poderão. Portanto, minha preferência pessoal é mantê-lo em uma órbita próxima à Terra.

MUO: Então ainda há alguma discussão a ser feita até o momento ...

Keith: Sim, sim - mas é como discutir sobre o que você vai comer na sobremesa. Eu iria amor para ter esse argumento! Quero dizer, estamos conversando com a espaçonave, mas ainda não acionamos os motores, então poderia muito bem dizer: "Olá... Adeus ..."

MUO: Qual é o cronograma para tê-lo em órbita terrestre se tudo correr como planejado?

Keith: Bem, primeiro de tudo acionar os motores no dia 17 é o biggie, porque então está praticamente nas mãos de Isaac Newton. Então, depois que ele gira em torno da [lua] e acorda, podemos acionar os motores novamente e estamos bem. Então, eu diria que, no final de agosto, teremos uma idéia muito boa de sua nova casa, e é aí que toda a utilização e as ciências dos cidadãos entram em ação.

Eu já estou começando nisso porque esta nave espacial está em condições maravilhosas. Tudo o que pode dar certo deu certo. Está funcionando muito melhor do que alguém jamais esperava - quero dizer, desapareceu desde 1978. Eu estava de volta na faculdade então. Isso é legal!

MUO: Então, quando você está na fase educacional, as pessoas vão para o site da Space College participar disso?

Keith: Sim, e ficará claro com nossos novos parceiros - haverá uma variedade de recursos. Felizmente, o que o Space College fará é agregado. Portanto, se alguém configurar sua própria página para dados, tentaremos apontar para ela. A idéia é liberar os dados e deixar as pessoas fazerem o que quiserem.

Esperamos ter algumas comunidades que evoluam para usar isso. Espero que isso seja feito de uma maneira em que você não precise pular arestas para participar, porque achamos que não deveria haver um exame de admissão. Se você quiser explorar o espaço 5 sites da NASA para explorar a Terra, o Espaço e a CiênciaA NASA criou alguns sites educacionais e divertidos com recursos interativos. O objetivo deles é contar às pessoas o que está acontecendo na Terra e no além. consulte Mais informação , você deve conseguir fazer isso.

Conclusão

Isso promete ser uma oportunidade bastante interessante para as pessoas que estão interessadas em criar dispositivos e programas que possam ouvir esta espaçonave e analisar os dados dela. Lembre-se de que, para participar dessa experiência educacional assim que ela começar, fique de olho no Site da Faculdade Espacial. Keith também nos disse que mantém sua conta no Twitter atualizado com frequência, para que seja um bom lugar para se manter atualizado sobre o projeto de reinicialização do ISEE-3!

O que você acha do projeto ISEE-3 Reboot? Você está interessado em participar no recebimento de dados da sonda depois que ela entra em órbita? Compartilhe seus pensamentos na seção de comentários abaixo - e se você fizer alguma pergunta a Keith sobre o projeto, talvez ele responda!

Todas as imagens Cortesia de Space College Projeto de reinicialização do ISEE-3