In 2029 wordt het ruimtevaartuig Ariel van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA gelanceerd om de atmosferen te bestuderen van exoplaneten die rond verre sterren in ons melkwegstelsel draaien. Net als andere eenmalige ruimtemissies zal het een uniek ontwerp hebben, waarvoor jarenlang werk nodig is om zowel het ruimtevaartuig zelf als de instrumenten aan boord te specificeren, te ontwikkelen en te bouwen.
Ludovic Puig, Ariel Project Payload & Performance Manager bij ESA, beschrijft hoe het CDP4-COMET-platform van Starion bijdraagt aan de ontwikkeling van Ariel door te dienen als database voor de missieparameters. Hij legt ook uit waarom voor CDP4-COMET is gekozen, aangezien dit platform doorgaans wordt gebruikt ter ondersteuning van het vroege ontwerpstadium van complexe projecten.
Wat is een missieparameterdatabase?
Bij ESA moeten we bij het ontwerpen en bouwen van een ruimtevaartuig veel verificatietaken uitvoeren om ervoor te zorgen dat het ruimtevaartuig voldoet aan de eisen van de missie, inclusief de wetenschappelijke doelstellingen. Dit omvat veel tests en analyses, en de parameters die we in die analyses gebruiken, moeten representatief zijn voor wat we daadwerkelijk bouwen. Anders hebben de resultaten geen zin, zoals ze zeggen: “Garbage in, garbage out”. Daar komt de missieparameterdatabase om de hoek kijken. Voor ons is het de enige opslagplaats waar alle ontwerp- en engineeringparameters van de Ariel-payloads worden opgeslagen. Wanneer de ingenieurs en wetenschappers hun tests uitvoeren om aan te tonen dat wat we bouwen aan de missie-eisen voldoet, gebruiken ze die database. We zijn dan gerust, wetende dat we de resultaten kunnen vertrouwen omdat ze goede input hebben gebruikt. Het is belangrijk om hiervoor één enkel hulpmiddel te hebben, omdat de Ariel-missie een groot project is waarbij veel Europese lidstaten betrokken zijn. Omdat ingenieurs en wetenschappers uit veel verschillende landen aan verschillende subsystemen werken om de instrumenten te bouwen, hebben we een effectieve manier nodig om al deze informatie op één gecontroleerde plek te delen. Op die manier werken we allemaal met dezelfde gegevens.
Waarom werd CDP4-COMET gekozen als missieparameterdatabase voor Ariel?
CDP4 Comet-logo We hebben een enquête gehouden onder verschillende missies om na te gaan welke tools ze gebruikten. Daarbij hebben we oude tools geïdentificeerd die goed waren, maar in feite verouderd en moeilijk door ons te hergebruiken. CDP4-COMET was daarentegen de meest direct beschikbare tool die we met weinig aanpassingen onmiddellijk konden gebruiken. Er zijn andere MBSE-tools (modelgebaseerde systeemengineering) die zeer krachtig zijn, maar die zijn ingewikkeld, moeilijk te leren en te beheersen, en vereisen veel onderhoud, terwijl CDP4-COMET zeer eenvoudig is met een gebruiksvriendelijke interface, waardoor het gemakkelijk te leren is. Ariel is niet de eerste missie die CDP4-COMET gebruikt als missieparameterdatabase. De eerste was Plato. Toen ik dit een paar jaar geleden met het Plato-team besprak, was de feedback positief, dus in 2022 hebben we besloten om dezelfde aanpak te volgen. Ze gebruiken het nu nog steeds en zijn er nog steeds tevreden over. Voorlopig gebruiken we CDP4-COMET alleen voor prestatieparameters van de lading. In de toekomst is er echter de mogelijkheid om het uit te breiden met de technische parameters van het ruimtevaartuig.
Hoe helpt CDP4-COMET u om te gaan met veranderingen tijdens de ontwikkeling?
Voor testdoeleinden worden tijdens de ontwikkeling verschillende ‘modellen’ van het ruimtevaartuig gebouwd. Deze omvatten een structureel model om de structuur te testen, een technisch model om de functies en prestaties te testen, en vervolgens het vluchtmodel. In de missieparameterdatabase kan elke parameter verschillende ‘instanties’ hebben, waardoor we de waarden voor elk van de modellen kunnen opslaan; deze worden ingevuld naarmate we vorderen. Het is onvermijdelijk dat er tijdens de ontwikkeling van een ruimtevaartuig dingen veranderen. Met CDP4-COMET kunnen we de evolutie in de loop van de tijd volgen, te beginnen met de aanvankelijk vereiste waarden, vervolgens de waarden toevoegen die tijdens de ontwerpfase zijn overeengekomen en ten slotte de waarden die zijn gemeten nadat het ruimtevaartuig is gebouwd.
Wie heeft toegang tot de database? En hoe?
Onze wetenschappers beschikken over tools om verbinding te maken met de database en alle parameterwaarden te extraheren die ze nodig hebben voor hun analyses. Er zijn tal van manieren om verbinding te maken met CDP4-COMET, wat een van de redenen is waarom we hiervoor hebben gekozen. Met CDP4-COMET kunnen we verschillende toegangsrechten toekennen op basis van de behoeften van een individu, van parametereigenaren die het model kunnen bewerken om de waarden te wijzigen, tot personen die niets kunnen wijzigen, maar wel toegang hebben tot de waarden die ze nodig hebben voor hun analyses.
Bron: Starion
