Starling太空船群已完成其主要任務，展示了自主衛星運作和導航方面的突破，為未來與SpaceX公司合作進行太空交通管理奠定了基礎。經過十個月的在軌運行，Starling 太空船群成功展示了其主要任務的關鍵目標，標誌著在太空船群配置能力方面取得了重大成就。

Starling 的成功任務展示了衛星群在自主導航和運作方面的潛力，為先進的太空交通協調鋪平了道路。資料來源：藍峽谷技術公司/美國國家航空暨太空總署

有朝一日，衛星群可能用於深空探索。由太空船組成的自主網路可以自我導航、管理科學實驗，並執行機動操作以應對環境變化，而不需要承擔衛星群與地球之間嚴重的通訊延遲負擔。

位於加州矽谷的美國太空總署艾姆斯研究中心的美國太空總署小型太空船技術專案經理羅傑-亨特（Roger Hunter）說：”‘Starling’號首次任務的成功是小型太空船自主網路開發領域的一個里程碑式的成就。

在Starling上飛行的分散式太空船自主（DSA）實驗展示了太空船群優化整個太空船群資料收集的能力。立方體衛星透過識別有趣的現象並就分析方法在每顆衛星之間達成共識來分析地球的電離層。

透過在星群中分擔觀測工作，每個太空船都可以”分擔負荷”，觀測不同的數據，或共同提供更深入的分析，從而減少人類的工作量，並在不需要地面發送新指令的情況下保持航天器的工作狀態。

這項實驗的成功意味著”Starling”是首個在太空船之間自主分發資訊和運行數據以產生更有效率工作計劃的蜂群，也是第一個能夠對科學觀測變化做出快速反應的完全分佈式機載推理系統的示範。

組成斯特林星群的四個CubeSate 太空船在自主運作方面取得了成功，完成了所有關鍵任務目標。資料來源：美國國家航空暨太空總署

在蜂群中交流

航天器群之間需要一個網路來通訊。行動特設區域網路（MANET）實驗自動建立了一個太空網絡，使太空船群能夠在彼此和地面之間轉發指令和傳輸數據，並合作共享其他實驗的資訊。

團隊成功完成了所有城域網路實驗目標，包括向其中一個空間與地面通訊出現問題的航天器演示了路由命令和數據，這是合作航天器群的一個寶貴優勢。

美國國家航空暨太空總署艾姆斯分局Starling 專案經理Howard Cannon 說：”城域網路的成功證明了蜂群的穩健性。例如，當一個蜂群太空船的無線電出現故障時，我們從另一個方向對太空船進行’側載’，從另一個蜂群成員向太空船發送指令、軟體更新和其他重要資訊”。

蜂群自主導航

相互之間以及與地球之間的導航和運作是組成太空船群的一個重要部分。 Starling編隊飛行光學實驗（StarFOX）利用恆星追蹤器從恆星背景場中辨識出同屬星群的成員、其他衛星或太空碎片，然後估算每個太空船的位置和速度。

該實驗首次公開展示了這種星群導航，包括同時追蹤多個星群成員的能力，以及太空船之間共享觀測數據的能力，從而提高了確定每個星群成員軌道的準確性。

在飛行任務接近尾聲時，星群被操縱成一個被動安全的橢圓形，在這種編隊中，StarFOX 團隊實現了一個開創性的里程碑，展示了僅利用航天器星際跟踪器的衛星間測量數據就能自主估算星群軌道的能力。

管理蜂群演習

在盡量減少人工幹預的情況下規劃和執行操縱的能力是開發大型衛星群的重要組成部分。自主管理數百上千個太空船的軌跡和機動可以節省時間並降低複雜性。

機載重新配置和軌道維護實驗（ROMEO）系統透過估算太空船的軌道和規劃到新的理想軌道的機動來測試機載機動規劃和執行。

實驗小組已成功展示了該系統確定和規劃軌道變化的能力，目前正在努力改進該系統，以減少推進劑的使用，並演示如何執行機動動作。實驗小組將在”斯特林”號的整個任務延期期間繼續調整和開發該系統。

現在，”Starling”的主要任務目標已經完成，團隊將開始一項名為”Starling 1.5″的擴展任務，與SpaceX的”星鏈”星座合作測試空間通信協調，後者也具有自主操縱能力。該項目將探索由不同用戶運營的星座如何透過地面中樞共享訊息，以避免潛在的碰撞。

“Starling與SpaceX的合作是運作大型太空船網路的下一步，也是了解兩個自主操縱系統如何安全地相互靠近運作的下一步。」亨特說：『隨著運作太空船數量的逐年增加，我們必須學會如何管理軌道交通。

編譯來源：ScitechDaily