- O primeiro satélite da Albedo, Clarity-1, comprovou a viabilidade de operação contínua em VLEO (órbita muito baixa da Terra) e operou com sucesso em um ambiente sem precedentes para um satélite comercial
- O coeficiente de arrasto foi 12% melhor que a meta de projeto, e a durabilidade ao oxigênio atômico (AO) foi validada, estabelecendo um modelo de vida útil de 5 anos a 275 km de altitude
- O barramento Precision, desenvolvido internamente, operou normalmente em todos os subsistemas, e foram comprovados o sistema terrestre baseado em nuvem e a capacidade de atualizações de software em órbita
- Todo o pipeline de imageamento foi validado, garantindo 98% da tecnologia necessária para atingir resolução visível da classe de 10 cm, embora a comunicação tenha sido interrompida devido a um problema de superaquecimento no CMG (giroscópio)
- O Clarity-1 demonstrou a viabilidade da operação comercial em VLEO, e a Albedo está avançando no desenvolvimento da próxima geração de satélites e na expansão para VLEO com base nesses resultados
Validação de operação em VLEO
- O Clarity-1 foi lançado pelo SpaceX Transporter-13 e comprovou a sustentabilidade da operação em VLEO (órbita muito baixa da Terra)
- O coeficiente de arrasto foi 12% melhor que o previsto em projeto, validado por medições repetidas entre 350 e 380 km de altitude
- Foi estabelecido um modelo que prevê vida útil média de 5 anos a 275 km de altitude
- Em experimentos de durabilidade ao oxigênio atômico (AO), a geração de energia permaneceu estável, confirmando a eficácia do projeto resistente a AO
- Funcionaram normalmente uma descida controlada de mais de 100 km de altitude, a resposta a tempestades solares e os sistemas de gerenciamento de momento e detecção de falhas
- A resistência à radiação foi 4 vezes melhor que o esperado, e a precisão da determinação orbital também foi validada
Validação em voo do barramento Precision
- O barramento Precision, desenvolvido em 2 anos, concluiu a validação em voo em nível TRL-9
- Todos os subsistemas e tecnologias próprias (software de voo, placas eletrônicas, sistema de gerenciamento térmico etc.) funcionaram normalmente
- O sistema terrestre baseado em nuvem foi integrado automaticamente a 25 estações terrestres, atualizando o cronograma da missão a cada 15 minutos
- Mais de 30 planos de propulsão automáticos por dia foram executados, com controle remoto e rastreamento de status em tempo real
- Foram executadas com sucesso 14 atualizações do software de voo e 1 atualização de FPGA
- As melhorias de software em órbita tiveram papel central na solução de problemas
Operação inicial e quatro primeiras semanas perfeitas
- Três horas após o lançamento, foi estabelecido o primeiro contato, e em 14 horas entrou em modo Protect
- Quatro CMGs, alimentação do payload, equilíbrio térmico e comunicações em X-band foram rapidamente validados
- Com um link X-band de 800 Mbps, a transmissão de dados foi estável, e o desempenho preciso de apontamento dos CMGs foi confirmado
- A validação das principais tecnologias foi concluída em um período muito menor que o previsto
Falha do CMG e controle por torquerods
- Em 14 de abril, um dos CMGs parou de funcionar devido ao aumento da temperatura do rolamento
- Após falha na recuperação automática, houve transição para controle de 3 eixos baseado em torquerods para proteger os CMGs restantes
- Somente com torquerods ocorreram erros de 15 a 45 graus, mas atualizações repetidas do software de voo melhoraram isso para cerca de 5 graus
- O satélite passou com segurança pela ISS e entrou em VLEO, e a tampa protetora do telescópio foi separada com sucesso
Captura e processamento de imagens
- Inicialmente, devido ao controle por torquerods, ocorreram tremulação e desalinhamento das imagens
- Com uso de informações meteorológicas, houve seleção automática de imagens sem nuvens
- Depois, após o upload do algoritmo de controle com 3 CMGs, o sistema funcionou perfeitamente, com sucesso em capturar e transmitir 7 imagens consecutivas em 10 minutos
- O pipeline de processamento em solo enviou imagens ao Slack em poucos segundos, atingindo uma velocidade de processamento em tempo real rara no setor
- O desempenho do sensor (faixa dinâmica, alinhamento de cores etc.) e jitter/smear melhoraram em 3 vezes e 11 vezes, respectivamente, em relação às metas
- Com a câmera térmica, foram obtidas imagens IR de alta qualidade, distinguindo embarcações na Baía de Tóquio, siderúrgicas e vegetação
Recorrência do problema no CMG e perda de comunicação
- O mesmo problema de temperatura ocorreu em um segundo CMG, e foi confirmado que a causa era o limite térmico do lubrificante
- Apesar de várias tentativas de recuperação, a operação contínua tornou-se inviável e, após 9 meses, uma falha de memória no rádio TT&C levou à perda de comunicação
- Ainda assim, foram obtidos dados suficientes de operação em VLEO, concluindo a validação do modelo de arrasto e da durabilidade a AO
- Segundo rastreamento da LeoLabs, o satélite ainda está em manutenção autônoma de atitude e descendo em VLEO
98% da meta de imagem de 10 cm alcançada
- Entre as tecnologias necessárias para atingir imageamento visível da classe de 10 cm, 98% foram validadas
- Arrasto, durabilidade a AO, sistema de energia, gerenciamento térmico, software de voo/solo e algoritmos de apontamento foram todos comprovados
- O desafio restante é melhorar o gerenciamento térmico do CMG, com reforço de refrigeração e estrutura refletido no próximo projeto
- Adicionalmente, já foram concluídas melhorias de projeto como maior rigidez do espelho secundário e aumento da capacidade dos aquecedores
Próximos planos
- Na próxima missão VLEO de nova geração, serão validados novos recursos e confiabilidade aprimorada
- O desenvolvimento de payload óptico para missões EO/IR continua, com o objetivo de expandir a VLEO como a próxima camada orbital produtiva
- O Clarity-1 demonstrou operação em VLEO, modelo de arrasto, durabilidade a AO e barramento de alto desempenho
- Com base nisso, a Albedo está impulsionando a era dos satélites comerciais sustentáveis em órbita muito baixa
1 comentários
Comentários do Hacker News
Como Founder/CEO da Albedo, publicou um relatório detalhado da primeira missão de satélite VLEO, a Clarity-1
Organizou imagens, sucessos e fracassos, além das lições aprendidas, e disse que perguntas são bem-vindas
Link do post oficial
Pergunta se foi estabilização inercial ou apontamento ativo, e qual foi o efeito do dipolo magnético ou do arrasto atmosférico
Também perguntam, já que foi dito que tratamentos de superfície poderiam reduzir ainda mais o arrasto, o quanto o arrasto de superfície é um fator relevante em velocidade orbital
Quer saber qual stack foi usado, como os testes foram feitos, atualizações de firmware, escolha de linguagem etc.
Quer saber se usaram simulador e, além da LeoLabs, quais startups compuseram a ‘space stack’
O conteúdo técnico é difícil, mas o texto todo foi interessante e pareceu um bom emprego
Foi um relatório excelente. A resolução criativa de problemas durante o voo foi impressionante, e seria bom incluir mais sobre a atualização do FPGA
Espero que a equipe da Albedo popularize o VLEO
Só para constar, parece que o domínio albedo-stuff.com expirou
Nesse nível de resolução, a precisão de posicionamento em solo é importante
Isso porque quem prefere alta resolução quer imagens geograficamente precisas
A principal fonte de erro era o erro de quaternion do rastreador estelar, e nos sistemas futuros a meta é precisão de 3 a 5 m
Parece que a causa raiz foi o lubrificante do giroscópio não suportar a temperatura
Gostaria de ver uma análise postmortem sobre a abordagem de engenharia de sistemas
Estão aprendendo isso mesmo com a velocidade e as limitações de recursos de uma startup
Parece que o período de teste não foi suficiente
Para uma primeira missão, foi muito bem-sucedida e a capacidade da equipe ficou evidente
Mas há preocupação com o estilo de escrita soar como “tech bro”
Expressões como “locked in” e “nailed it” podem soar imaturas para pessoas da indústria espacial tradicional
Como a principal base de clientes é formada por tomadores de decisão corporativos conservadores, seria preciso um tom mais profissional e que transmitisse confiança
A empresa pode até perder oportunidades de contrato por causa da impressão que passa
É difícil confiar em comunicados de uma empresa que não parecem ter sido escritos diretamente por ela
Engenheiros se importam mais com adequação técnica do que com estilo rebuscado
Na verdade, gostei por ser um blog honesto
Também vejo como positivo o fato de os autores terem vindo responder perguntas diretamente
Um é o blog no estilo “tech bro”, e o outro é um estilo de explicação técnica aprofundada; é interessante ver os dois combinados
Fico curioso se o objetivo do VLEO é o uso militar em órbita baixa (por exemplo, armas de energia cinética para projetos como o Golden Dome)
Pelas leis do quadrado, cubo e quarta potência da distância, tudo melhora: imagem, SAR, radar, comunicações etc.
Se for possível construir sistemas rapidamente, isso pode abrir um novo paradigma de arquitetura espacial
Além disso, órbitas mais baixas têm efeito de autolimpeza, reduzindo detritos, e por estarem abaixo dos cinturões de radiação oferecem maior resiliência após explosões nucleares
Foi um projeto impressionante
Fico curioso sobre por que só separaram a tampa do telescópio depois de descer ao VLEO, e como pretendem encontrar a causa raiz do problema de memória do rádio TT&C
Parece um pouco otimista, mas é uma abordagem interessante
A coordenação com a FCC foi complicada, então na próxima missão talvez eliminem a tampa
O rádio era um produto de fornecedor externo, e há suspeita de problemas na implementação de NAND e ECC
Daqui para frente, o plano é fabricar o próprio rádio para facilitar testes, iteração e o rastreamento interno da causa raiz