Lär dig hur du startar om ett rymdskepp på Space College

Annons

Vad gör du när ett rymdskepp som sjösattes 1978 återvänder till jorden efter en 30-årig resa ut i djupa rymden? Fånga det och förvandla det till ett kretsloppsutbildningskommunikationslaboratorium för programmerings- och tillverkargemenskapen naturligtvis!

Det här är exakt vad som händer med ISEE-3, ett rymdskepp Kickstarter Spotlight: Pocket SpacecraftDu kanske har drömt om att lansera ditt eget rymdskepp, men kände att det var en dröm, inte något du någonsin skulle kunna göra. De flesta av oss är inte raketforskare eller forskare av något band, ... Läs mer som NASA byggde på 1970-talet för att undersöka solvind och plasma mellan jorden och månen. Idag återvänder rymdskeppet till en värld där den teknik som ursprungligen skapades för att kommunicera med det är föråldrad.

Gå in i Keith Cowing - en tidigare NASA-anställd med ett intensivt intresse för rymdteknologier och en livslång strävan efter offentlig utbildning. Keith och flera andra tidigare NASA-människor beslutade att använda modern teknik för att fånga det gamla rymdskepp och lägg den i jorden omloppsbana för att användas som en utbildningsplattform för programmerare och hårdvara tillverkare.

Om det lyckas kommer detta uppdrag att resultera i ett medborgarbaserat vetenskapsprojekt där data från rymdskeppet kommer att vara tillgängligt för alla programmerare och teknikentusiaster, och där den potentiella användningen av data endast är begränsad av allmänheten fantasi.

Keith Cowing och Space College

I maj 2014, Keith och hans kollegor - tillsammans kända som SpaceRef Interactive, Skycorp och the Space College - lagt de grunder som krävs för att kommunicera med det närmande rymdskeppet känt som ISEE-3. I denna intervju beskriver Keith målen för Space College och hur ISEE-3 rymdskeppet spelar in i det.

Muo: Så vad är egentligen Space College, Skycorp och SpaceRef?

Keith: SpaceRef är mitt företag - SpaceRef.com. Vi publicerar SpaceRef, NASA Watch, och Astrobiology.com. Det är "dagsjobbet", så att säga. Skycorp ägs av Dennis Wingo, och det är det företag som den första fasen av detta projekt genomförs genom. Space College är den ideella organisationen som vi grundade, som så småningom kommer att ta över de pedagogiska och offentliga uppsökande aspekterna - medborgarvetenskapen - för detta projekt.

Muo: Vad var din inspiration för att starta Space College?

Keith: Det kommer från min bakgrund, efter att ha varit utbildare vid en tidpunkt innan jag arbetade för NASA. Jag var i styrelsen på Challenger Center for Space Science Education i ett antal år.

Det var en av dessa punkter i livet där du kan välja en av två vägar. Du kan gå ut och tjäna mycket pengar, eller så kan du gå ut och göra något som har någon större potential. Jag slutade bara jaga pengarna och började istället fokusera mina insatser på den ideella organisationen, för jag kände att det skulle vara mer fördelaktigt för alla inblandade.

Med en ideell vinst kan du också göra saker bara för att det är coolt. De publiken-finansiering Är Crowdfunding för alla? Framgångar & misslyckandenHär är ett snabbt glimt av de tre mest framgångsrika crowdfunding-projekten, liksom de tre mest förödande misslyckandena. Läs mer vi gjorde för detta projekt - lagligen är alla våra givare bara givare, de är inte investerare. Men eftersom vi gör det till en kostnad, lyckades vi ha "coola" som en av de viktigaste faktorerna för varför vi gör det, och jag tror att det var därför många gav oss pengar.

Vi försöker bara fylla i luckorna. Vi kommer inte att bli galen med medborgarvetenskapen, men samtidigt kommer vi inte så mycket att behöva tjäna pengar på detta, att vi inte gör det som behöver göras.

ISEE-3-omstartprojektet

Muo: Var kom idén till ISEE-3 Reboot Project ifrån?

Keith: ISEE-3-rymdskeppet sjösattes faktiskt medan jag var på college. Jag minns det bara på grund av banan - det här är inte ditt typiska rymdskepp. Bob Farquhar, som är i 80-talet nu och som var killen bakom allt detta, kom till min webbplats och han har bara varit obeveklig när han gick till människor och sa: "Hej! Det kommer tillbaka! ” Han kunde inte få NASA att göra detta, så han vridit min arm och alla andras arm.

Den 2 april eller så satte jag ihop vårt Lunar Mission Control Center - som var inrymt i en övergiven McDonald's som ligger på en NASA forskningsbas - och han kom in och sa, "Hej kan vi göra det här?" Så jag gjorde ett par beräkningar och ringde några personer på NASA, och de gjorde det inte säger nej! Så vi pratade mer om det, och en ringde några fler personer på NASA och de fortfarande sa inte nej.

Slutligen blev Dennis lite upphetsad över det och sa: "Du vet vad, det måste göras inom de närmaste månaderna, så vi borde gör det bara." Så slutade jag äntligen i ett telekom med NASA och sa till dem att jag ska starta en crowdfunding-kampanj den 14 april kl. 11 Eastern. De sa inte nej! Inom en dag eller så hade vi 23 000 dollar och det gick bara därifrån. Det förvånade oss helt lika mycket som NASA.

Vid någon tidpunkt var vi tvungna att nå en överenskommelse med dem, för även om det är ett förfallet rymdskepp är det deras. Så vi kom överens. Vi var tvungna att återskapa hårdvaran och programvaran och sedan fick vi ett tillräckligt stort teleskop.

Återskapa gammal NASA-utrustning med programvara

Muo: Jag antar att inte bara någon kan kommunicera med dessa satelliter eller hur? Måste det finnas specialkoder för kommando och kontroll?

Keith: Ja, det finns koder. Det finns specifika kommandon, och det är den enda saken vi inte kommer att släppa. Den andra saken är att du behöver ett riktigt stort radioteleskop för att prata med det. Du kan lyssna till det med något mindre, men för att ”stänga länken” behöver du ett stort teleskop med ganska viss kapacitet.

Vi använde programvarudefinierad radio. Vad som tillät oss att göra är att återskapa funktionaliteten för hårdvaran som NASA Coola NASA-saker: International Space Station Viewing, NASA TV, Videos and More Läs mer förstörde för decennier sedan. Jag menar, du kan köpa det här, men du måste kunna berätta vad du ska göra. Då måste du ha mer än bara kommandona - det är inte som att använda Google Translate - du måste förstå språket och syntaxen.

Muo: Jag tar allt som kom med din tidigare erfarenhet på NASA?

Keith: Ja. Vi har människor som arbetar med detta projekt som har gjort rymdskepp kommando 8 Awesome Kerbal Space Program ModsHar du någonsin velat utforma dina egna raketer, starta dem ut i rymden och skicka astronauter till månen (eller bortom)? Nu kan du med Kerbal Space Program, ett unikt spel och digital leksak som ... Läs mer , och har all den dokumentationen. Det slutade med att vi nu vet mer om det rymdskeppet än någon annan. Vi har också en mjukvara som emulerar hur all mjukvara fungerade då, utom nu pratar vi med rymdskeppet med en bärbar dator.

Muo: Var all programvara för att återskapa gammal NASA-utrustning skapad från början?

Keith: Ja, men byggt på Labview. Vi försöker ganska mycket att använda saker utanför hyllan, men när du skapar något liknande så använder du Labview. Den programvarudefinierade radion kommer från Ettus Research, men du måste specifikt programmera den för att emulera hårdvaran som du använder, men den har nödvändiga verktyg för att göra det. Så, ja, det finns lite armbågsfett och speciella saker som krävs, men vi ville inte göra det svårt. Vi ville göra det enkelt.

Att fånga ett rymdfarkoster - det är allt i tidpunkten

Muo: Kommunikation med ISEE-3 var en enskild affär? Får du antingen rätt första gången eller förlorar du ISEE-3?

Keith: Tja, vi kan prata med det så länge vi kan nå det med radioteleskopet. Problemet är att på grund av den bana den är i och vart den håller på att gå, om vi inte gör något så kommer det bara att svänga runt månen och gå av någon annanstans. För att ändra hastighet och bana så att vi kan återfånga den till att kretsa runt jorden måste vi avfyra motorerna snart.

Lyckligtvis har vi mycket marginal på grund av vad vi har upptäckt om rymdskeppet och dess bana. Vi har 150 meter per sekund delta-v tillgängligt för oss - vilket är hur mycket bränsle som finns i detta rymdskepp. Vi behöver bara 10 meter per sekund. Jag tror att det är ungefär 6 att göra vår första brännskada. Men om vi inte gör detta bränna i mitten till slutet av juni, blir det nästan omöjligt - det kommer bara att finnas tillräckligt med bränsle. Det kommer inte att komma tillbaka hit på decennier, så vi har ett skott.

Muo: Så målet är att ta kontrollen och ställa in den i jorden omloppsbana?

Keith: Ja. Vi har kontroll över det faktiskt nu. Det första testet innan vi kan avfyra motorn är att kunna säga det för att avfyra motorn. Och du vet, det ögonblick som vi fick radioteleskopet, och när NASA en gång gav oss det okej, inom några minuter pratade vi med det.

Muo: Det måste ha varit ett spännande ögonblick!

Keith: Ja! Om du går till SpaceCollege.org och bläddrar nedåt ser du videon om gladdansen. Jag gjorde mitt med ingen runt, men alla andra gjorde sitt i kontrollrummet. Så - vi var tvungna att lära oss att kommunicera med det och sedan säga det att göra något.

Vi berättade för att slå på telemetrisändarna. Nu lyssnar vi på telemetri och vi har upptäckt att alla vetenskapliga instrument är på och rymdskeppet är i anmärkningsvärt bra skick.

Vi måste lyssna vidare för att förstå hur framdrivningssystemet gör det, för du vill se till att när du startar motorn inte spränger den. Då är vi redo att testa motorerna om ungefär en vecka. Vi valde den 17 juni - det är när den bra banan börjar - om det inte fungerar den dagen har vi flera dagars marginal.

Den 17 juni är dagen vi planerar att göra vår TCM, eller Trajectory Correction Maneuver. Efter det är vi bra att gå. Vi har Lunar fly-by den 10 augusti. Det kommer att vara vårt Apollo 13-ögonblick, för rymdskeppet har inga batterier.

Muo: Rätt, men du har makt till instrumenten just nu?

Keith: Rätt, det är som de batteridrivna solradior du använder för camping - om du tar ut batterierna och lägger ut det, fungerar det tills solen går bakom molnen. Problemet är att när du gör det här flyget av månen kommer det att komma in cirka 31 mil över ytan.

Vi flyger runt ryggen och det blockerar solen. Så i 20 eller 25 minuter - det stänger inte helt, det stänger bara av. Det startar inte som en dator. Det är som en glödlampa - den är på eller av. Processorn har fastkopplade kommandon i sig.

Det stängs av och sedan kommer det förhoppningsvis att komma på igen. Om det händer, och rymdskeppet inte blir för kallt, måste vi bara göra ett par brännskador ytterligare och då kommer det att ligga i den vetenskapliga banan som vi letar efter att sätta i den.

Ett pensionerat rymdskepp som ett pedagogiskt verktyg

Muo: Så planen är att bosätta sig i omloppsbana runt jorden för gott?

Keith: Ja. Det är på en bana att flyga genom Earth-Moon-systemet Lär dig allt om månlandning Konspirationsteorier på webbenMannen landade först på månen, den himmelskroppen som är vår ständiga kretsande följeslagare, den 20 juli 1969. Neil Armstrong dött nyligen, vilket fick en artikel om honom och Apollo-uppdragen ... Läs mer , sväng runt månen och flyga sedan någon annanstans. Vi kommer att böja banan ett par gånger så att det kommer till en stor looping bana, och sedan kommer vi att avfyra motorerna igen för att ta tag i den.

Vi får förhoppningsvis den till en sista bana där vi inte behöver apa med bana mycket. Och slutligen kan människor, med sin egen hårdvara och sin egen uppfinningsrikedom, lyssna på det också.

Muo: Vid den tiden kommer det att användas som ett pedagogiskt verktyg?

Keith: Ja. Vi ser på det som en medborgarvetenskap Fascinerande jord: 5 Citizen Science-projekt för vår naturliga världDelar du en kärlek till den naturliga världen? Var en del av publiken och gå med i dessa unika vetenskapsprojekt på nätet som utnyttjar kraften i crowddsourcing för en mer kunnig värld. Läs mer plattform, där istället för att uppgifterna kommer tillbaka och försvinner i flera år tills någon vetenskapsman skriver ett papper, kommer vi att lägga upp det på webbplatsen. Vi har en partner som vi kommer att meddela inom kort, som hjälper oss att göra det - där det kommer att finnas globalt tillgängligt.

Vår uppfattning är att om du kan spendera 10 $ för att rädda rymdskeppet, borde du kunna använda uppgifterna. Vi försöker göra det tillgängligt för så många människor som möjligt och vi kommer inte att begränsa vad folk gör med uppgifterna. Om någon vill göra något med det som vi inte förväntar oss, är det hela poängen.

Muo: På din webbplats nämnde du att den långsiktiga planen var att den skulle jaga en komet?

Keith: Det är ett alternativ som Bob Farquhar skulle vilja göra. Naturligtvis är det ett NASA-rymdskepp så det finns några andra röster om vad som kommer att göras med det. Problemet med det är att vi inte skulle kunna prata med det på många år, utom med en jätte radioteleskop 5 verktyg för att titta på natthimlen och spåra händelser i astronomiIdag behöver du inte använda ett teleskop för att njuta av rymdens underverk. Dessa webbplatser och appar är för verkliga stjärngazers som behöver veta vad de ska titta upp ovan. Läs mer . Då kan alla människor som vill lyssna på det inte kunna. Så min personliga preferens är att vi håller den i en bana nära Jorden.

Muo: Så det finns fortfarande en del diskussioner att göra så långt det går ...

Keith: Ja, ja - men det är sånt som att diskutera vad du ska ha till dessert. jag skulle kärlek att ha det argumentet! Jag menar att vi pratar med rymdskeppet, men har inte skjutit upp motorerna ännu, så det kan mycket väl bara gå, "Hej... .Gudbye... ..."

Muo: Vad är tidslinjen för att ha den i jorden omloppsbana om allt går som planerat?

Keith: Tja, först och främst avfyra motorer på 17: e är biggie, för då är det ganska mycket i händerna på Isaac Newton. Sedan, efter att den går runt [månen] och vaknar, kan vi skjuta motorerna igen och vi har det bra. Sedan skulle jag säga att vi i slutet av augusti kommer att ha en mycket god uppfattning om det nya hemmet, och det är när allt utnyttjande och medborgarvetenskapliga saker kommer in.

Jag börjar redan med det eftersom detta rymdskepp har varit i fantastiskt skick. Allt som kan gå rätt har gått rätt. Det fungerar mycket bättre än någon någonsin hade förväntat sig - jag menar att det har gått sedan 1978. Jag var tillbaka på college då. Det är lite coolt!

Muo: Så när du är i utbildningsfasen av det, går folk till Space College-webbplatsen att delta i det?

Keith: Ja, och det kommer att vara tydligt med våra nya partners - det kommer att finnas en mängd resurser. Förhoppningsvis, vad Space College kommer att göra är sammantaget. Så om någon ställer in sin egen sida för data, så försöker vi peka på den. Tanken är att låta uppgifterna fria, och bara låta människor göra vad de vill.

Vi hoppas att vi kommer att ha några samhällen som kommer att utvecklas för att använda detta. Förhoppningsvis kommer det att göras på ett sätt där du inte behöver hoppa igenom några bågar för att delta, eftersom vi inte tror att det borde bli en tentamen. Om du vill utforska rymden 5 NASA-platser för att utforska jorden, rymden och vetenskapenNASA har gjort några pedagogiska och underhållande webbplatser med interaktiva funktioner. Syftet med dessa är att berätta vad som händer på jorden och i det stora utöver det. Läs mer , borde du kunna göra det.

Slutsats

Detta lovar att vara en ganska spännande möjlighet för människor där ute som är intresserade av att skapa enheter och program som kan lyssna på detta rymdskepp och analysera data som kommer från det. Kom ihåg att för att delta i denna pedagogiska upplevelse när den har börjat, håll bara ett öga på Space College webbplats. Keith berättade också att han behåller hans Twitter-konto uppdateras ofta, så det är ett bra ställe att hålla sig uppdaterad med i ISEE-3 Reboot-projektet!

Vad tycker du om ISEE-3 Reboot-projektet? Är du intresserad av att delta i att ta emot data från rymdskeppet när det kommer in i bana? Dela dina tankar i kommentarerna nedan - och om du ställer Keith några frågor om projektet kanske han kommer att svara!

Alla bilder med tillstånd av Space College ISEE-3-omstartprojekt