- Clarity-1, vệ tinh đầu tiên của Albedo, đã chứng minh khả năng vận hành bền vững trong VLEO (quỹ đạo Trái Đất rất thấp) và hoạt động thành công trong môi trường chưa từng có tiền lệ đối với một vệ tinh thương mại
- Hệ số lực cản khí động tốt hơn mục tiêu thiết kế 12%, và độ bền với oxy nguyên tử (AO) đã được kiểm chứng, qua đó thiết lập mô hình tuổi thọ 5 năm ở độ cao 275 km
- Bus Precision do công ty tự phát triển đã vận hành bình thường ở mọi hệ thống con, đồng thời chứng minh được hệ thống mặt đất dựa trên đám mây và khả năng cập nhật phần mềm trên quỹ đạo
- Toàn bộ chuỗi xử lý ảnh đã được xác thực, đạt được 98% công nghệ cần thiết để đạt độ phân giải quang học khả kiến cấp 10 cm, nhưng liên lạc đã bị gián đoạn do sự cố quá nhiệt của CMG (con quay hồi chuyển)
- Clarity-1 đã chứng minh tính khả thi của vận hành thương mại trong VLEO, và Albedo đang thúc đẩy phát triển vệ tinh thế hệ tiếp theo cũng như mở rộng VLEO dựa trên kết quả này
Kiểm chứng vận hành VLEO
- Clarity-1 được phóng thông qua SpaceX Transporter-13 và đã chứng minh tính bền vững của hoạt động trong VLEO (quỹ đạo Trái Đất rất thấp)
- Hệ số lực cản khí động được cải thiện 12% so với thiết kế, được xác minh bằng các phép đo lặp lại ở độ cao 350~380 km
- Thiết lập mô hình dự đoán tuổi thọ trung bình 5 năm ở độ cao 275 km
- Trong thử nghiệm độ bền với oxy nguyên tử (AO), sản lượng điện được duy trì ổn định, xác nhận hiệu quả của thiết kế chống AO
- Việc hạ độ cao có kiểm soát hơn 100 km, ứng phó với bão Mặt Trời, cùng hệ thống quản lý mô-men động lượng và phát hiện lỗi đều hoạt động bình thường
- Khả năng chịu bức xạ tốt hơn dự kiến 4 lần, và độ chính xác xác định quỹ đạo cũng đã được kiểm chứng
Kiểm chứng bay của bus Precision
- Bus Precision được phát triển trong 2 năm đã hoàn tất kiểm chứng bay ở mức TRL-9
- Tất cả hệ thống con và các công nghệ tự phát triển (phần mềm bay, bo mạch điện tử, hệ thống quản lý nhiệt, v.v.) đều hoạt động bình thường
- Hệ thống mặt đất dựa trên đám mây tự động liên kết với 25 trạm mặt đất, cập nhật lịch nhiệm vụ theo chu kỳ 15 phút
- Tự động thực hiện hơn 30 kế hoạch đẩy quỹ đạo mỗi ngày, hỗ trợ điều khiển từ xa và theo dõi trạng thái thời gian thực
- Đã thực hiện thành công 14 lần cập nhật phần mềm bay và 1 lần cập nhật FPGA
- Việc cải tiến phần mềm trên quỹ đạo đóng vai trò then chốt trong xử lý sự cố
Vận hành ban đầu và 4 tuần đầu hoàn hảo
- Chỉ 3 giờ sau khi phóng đã liên lạc lần đầu thành công, và sau 14 giờ đã chuyển sang chế độ Protect
- Các hệ thống chính như 4 CMG, nguồn tải trọng, cân bằng nhiệt và liên lạc X-band được kiểm chứng nhanh chóng
- Truyền dữ liệu ổn định qua liên kết X-band 800Mbps, xác nhận hiệu năng trỏ chính xác của CMG
- Việc kiểm chứng các công nghệ cốt lõi hoàn tất trong thời gian ngắn hơn rất nhiều so với dự kiến
Sự cố CMG và điều khiển torque rod
- Ngày 14 tháng 4, một CMG ngừng hoạt động do nhiệt độ ổ bi CMG tăng cao
- Sau khi phục hồi tự động thất bại, hệ thống chuyển sang điều khiển 3 trục dựa trên torque rod để bảo vệ các CMG còn lại
- Chỉ dùng torque rod gây sai số 15~45 độ, nhưng sau nhiều lần cập nhật phần mềm bay, sai số đã được cải thiện xuống khoảng 5 độ
- Vệ tinh đi qua ISS an toàn để tiến vào VLEO, đồng thời tách thành công nắp bảo vệ kính thiên văn
Thu nhận và xử lý ảnh
- Ban đầu, do điều khiển bằng torque rod nên xảy ra rung ảnh và lệch căn chỉnh
- Tận dụng thông tin thời tiết để tự động chọn lọc các ảnh không có mây
- Sau đó, thuật toán điều khiển 3-CMG được tải lên và hoạt động hoàn hảo, thành công chụp và truyền liên tiếp 7 ảnh trong vòng 10 phút
- Pipeline xử lý mặt đất gửi ảnh lên Slack chỉ trong vài giây, đạt tốc độ xử lý thời gian thực hiếm thấy trong ngành
- Hiệu năng cảm biến (dải động, căn chỉnh màu sắc, v.v.) và jitter/smear lần lượt tốt hơn mục tiêu 3 lần và 11 lần
- Camera ảnh nhiệt thu được ảnh IR chất lượng cao, có thể phân biệt tàu thuyền ở vịnh Tokyo, nhà máy thép và thảm thực vật
Sự cố CMG tái diễn và mất liên lạc
- CMG thứ hai cũng gặp cùng vấn đề nhiệt độ, nguyên nhân được xác định là giới hạn chịu nhiệt của chất bôi trơn
- Dù đã thử nhiều cách khôi phục, vệ tinh không thể tiếp tục vận hành lâu dài, và sau 9 tháng thì lỗi bộ nhớ vô tuyến TT&C khiến mất liên lạc
- Tuy vậy, dữ liệu vận hành VLEO đã được thu thập đầy đủ, hoàn tất xác minh mô hình lực cản và độ bền AO
- Theo theo dõi của LeoLabs, vệ tinh vẫn đang duy trì tư thế tự động và hạ dần trong VLEO
Đạt 98% mục tiêu hình ảnh 10 cm
- 98% công nghệ cần thiết để đạt hình ảnh quang học khả kiến cấp 10 cm đã được kiểm chứng
- Lực cản khí động, độ bền AO, hệ thống điện, quản lý nhiệt, phần mềm bay/mặt đất, thuật toán trỏ hướng đều đã được chứng minh
- Thách thức còn lại là cải thiện quản lý nhiệt của CMG, sẽ được phản ánh trong thiết kế tiếp theo thông qua tăng cường làm mát và kết cấu
- Ngoài ra, các cải tiến thiết kế như tăng độ cứng của gương phụ và tăng công suất bộ gia nhiệt cũng đã hoàn tất
Kế hoạch tiếp theo
- Trong nhiệm vụ VLEO thế hệ tiếp theo, công ty dự kiến kiểm chứng các tính năng mới và độ tin cậy được cải thiện
- Tiếp tục phát triển tải trọng quang học cho nhiệm vụ EO/IR, với mục tiêu mở rộng VLEO thành lớp quỹ đạo năng suất thế hệ tiếp theo
- Clarity-1 đã chứng minh đầy đủ vận hành VLEO, mô hình lực cản, độ bền AO và bus hiệu năng cao
- Dựa trên nền tảng này, Albedo đang thúc đẩy kỷ nguyên vệ tinh thương mại siêu quỹ đạo thấp bền vững
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Với tư cách Founder/CEO của Albedo, tác giả đã công bố báo cáo chi tiết về nhiệm vụ vệ tinh VLEO đầu tiên Clarity-1
Bài viết tổng hợp đầy đủ hình ảnh, các thành công và thất bại, cùng những bài học rút ra, và tác giả hoan nghênh mọi câu hỏi
Liên kết bài đăng chính thức
Liệu đó là ổn định quán tính hay trỏ chủ động, và lưỡng cực từ hoặc lực cản khí quyển đã ảnh hưởng ra sao
Vì bài viết nói xử lý bề mặt có thể tiếp tục giảm lực cản, nên có câu hỏi bề mặt ảnh hưởng đến lực cản ở tốc độ quỹ đạo lớn đến đâu
Họ tò mò về stack đã dùng, cách kiểm thử, cập nhật firmware và lựa chọn ngôn ngữ
Có dùng simulator hay không, và ngoài LeoLabs thì những startup nào khác đã tham gia tạo nên ‘space stack’
Dù phần kỹ thuật khá khó, nhưng toàn bộ bài viết vẫn rất thú vị và tạo cảm giác đây là một nơi làm việc tốt
Đây là một báo cáo xuất sắc. Khả năng giải quyết vấn đề một cách sáng tạo trong khi bay rất ấn tượng, và sẽ càng tốt hơn nếu có thêm nội dung về việc cập nhật FPGA
Người bình luận mong đội ngũ Albedo sẽ đưa VLEO trở nên phổ biến hơn
Nhân tiện, có vẻ domain albedo-stuff.com đã hết hạn
Ở mức độ phân giải cao như vậy, độ chính xác định vị mặt đất rất quan trọng
Vì những người thích ảnh độ phân giải cao thường muốn hình ảnh chính xác về mặt địa lý
Nguồn sai số chính là lỗi quaternion của star tracker, và ở các hệ thống sau họ đặt mục tiêu độ chính xác 3~5m
Có vẻ nguyên nhân gốc là chất bôi trơn của gyro không chịu được nhiệt độ
Có người muốn xem một bản postmortem về cách tiếp cận system engineering
Họ cho biết vẫn đang học hỏi trong bối cảnh startup bị giới hạn về tốc độ và nguồn lực
Có vẻ thời gian kiểm thử là chưa đủ
Với nhiệm vụ đầu tiên thì đây là một thành công rất lớn và cho thấy năng lực của đội ngũ
Tuy vậy, có ý kiến lo ngại rằng phong cách viết nghe khá “tech bro”
Những cách diễn đạt như “locked in”, “nailed it” có thể khiến người trong ngành vũ trụ truyền thống cảm thấy thiếu chín chắn
Tệp khách hàng chính là các nhà ra quyết định doanh nghiệp bảo thủ, nên cần một giọng điệu chuyên nghiệp và đáng tin cậy hơn
Công ty có thể đánh mất cơ hội hợp đồng chỉ vì ấn tượng mà họ tạo ra
Thật khó để tin tưởng một thông cáo của công ty nếu nó không phải do chính họ trực tiếp viết
Các kỹ sư coi trọng mức độ phù hợp về kỹ thuật hơn là văn phong màu mè
Thậm chí họ còn thích đây là một blog thẳng thắn
Việc các tác giả trực tiếp xuất hiện để trả lời câu hỏi cũng được đánh giá tích cực
Một là kiểu blog “tech bro”, còn một là lối giải thích kỹ thuật sâu, và việc kết hợp hai cách tiếp cận này khá thú vị
Có người thắc mắc liệu mục đích của VLEO có phải là ứng dụng quân sự ở quỹ đạo thấp hay không, ví dụ vũ khí động năng cho các dự án như Golden Dome
Theo các định luật bình phương, lập phương và lũy thừa bốn theo khoảng cách, mọi hiệu năng từ hình ảnh, SAR, radar đến truyền thông đều được cải thiện
Nếu có thể chế tạo hệ thống đủ nhanh, điều này có thể mở ra một mô hình kiến trúc không gian mới
Ngoài ra, quỹ đạo thấp còn có hiệu ứng tự làm sạch, giúp giảm mảnh vỡ, và vì nằm dưới vành đai bức xạ nên có khả năng phục hồi cao hơn sau nổ hạt nhân
Đây là một dự án rất ấn tượng
Có người hỏi vì sao chỉ sau khi hạ xuống VLEO họ mới tách nắp che kính thiên văn, và họ sẽ tìm nguyên nhân gốc của vấn đề bộ nhớ trên radio TT&C như thế nào
Cách tiếp cận này có phần lạc quan, nhưng vẫn rất thú vị
Việc phối hợp với FCC khá phức tạp nên ở nhiệm vụ tiếp theo họ có thể bỏ hẳn nắp che
Radio là sản phẩm từ nhà cung cấp bên ngoài, và họ nghi ngờ có vấn đề trong cách triển khai NAND và ECC
Trong tương lai họ dự định tự chế tạo radio, để dễ kiểm thử, cải tiến lặp lại và truy vết nguyên nhân nội bộ hơn