Lär dig hur du startar om en rymdfarkost på Space College

Vad gör du när ett rymdfarkoster lanserades 1978 återvänder tillbaka till jorden efter en 30 års resa till djupt utrymme? Fånga det och omvandla det till ett banbrytande pedagogiskt kommunikationslabb för programmering och tillverkare samhället förstås!

Det här är precis vad som händer med ISEE-3, en rymdfarkost. Kickstarter Spotlight: Pocket Spacecraft Kickstarter Spotlight: Pocket Spacecraft Du kanske har drömt om att starta din egen rymdfarkost, men tyckte att det var en dröm, inte någonting du någonsin skulle kunna do. De flesta av oss är inte raketforskare eller forskare av någon rand, ... Läs mer att NASA byggde på 1970-talet för att undersöka solvind och plasma mellan jorden och månen. Idag återvänder rymdfarkosten till en värld där tekniken som ursprungligen skapades för att kommunicera med den är föråldrad.

Ange Keith Cowing - en tidigare anställd i NASA med ett starkt intresse för rymdteknik och en livslång strävan efter allmän utbildning. Keith och flera andra tidigare NASA-folk bestämde sig för att använda modern teknik för att fånga den gamla rymdfarkosten och lägga den i jordens omlopp för att användas som en pedagogisk plattform för programmerare och hårdvara.

Om detta lyckas kommer detta uppdrag att resultera i ett medborgarbaserat vetenskapsprojekt där data från rymdfarkosten kommer att vara tillgängliga för alla programmerare och teknikentusiaster, och där den potentiella användningen av data begränsas endast av den offentliga fantasi.

Keith Cowing och Space College

I maj 2014 lade Keith och hans kollegor - gemensamt kallat SpaceRef Interactive, Skycorp och Space College - grunden för att kommunicera med det närliggande rymdfarkoster som kallas ISEE-3. I denna intervju beskriver Keith målen för rymdhögskolan och hur ISEE-3 rymdfarkoster spelar in i det.

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

Keith: SpaceRef är mitt företag - SpaceRef.com. Vi publicerar SpaceRef, NASA Watch och Astrobiology.com. Det är “dag jobb”, så att säga. Skycorp ägs av Dennis Wingo, och det är den företagsenhet genom vilken den första fasen av detta projekt görs. Space College är den ideella organisationen som vi grundade, som i slutändan tar över de pedagogiska och offentliga utmaningsaspekterna - medborgarvetenskapen - av projektet.

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

Keith: Det kommer från min bakgrund, jag har varit en pedagog vid ett tillfälle innan jag arbetade för NASA. Jag var i styrelsen på Challenger Center for Space Science Education i ett antal år.

Det var en av de punkterna i livet där du kan välja en av två vägar. Du kan gå ut och tjäna mycket pengar, eller du kan gå ut och göra något som har en större potential. Jag slutade precis jaga pengarna och började istället fokusera mina ansträngningar på ideella, eftersom jag tyckte att det skulle vara mer fördelaktigt för alla inblandade.

En ideell låter dig också göra saker bara för att det är coolt. Mängden finansiering är Crowdfunding för alla? Succeserna och misslyckandena är crowdfunding för alla? Succeserna och misslyckanden Här är en snabb inblick i de tre mest framgångsrika crowdfundingprojekten, liksom de tre mest förödande misslyckandena. Läs mer vi gjorde för det här projektet - lagligen är alla våra givare bara givare, de är inte investerare. Men för att vi gör det till en kostnad lyckades vi ha “Häftigt” som en av de viktigaste faktorerna till varför vi gör det, och det tycker jag därför att många gav oss pengar.

Vi försöker bara fylla i luckorna. Vi går inte galen med medborgarvetenskapen, men samtidigt blir vi inte så mycket i att behöva göra en buck av detta, att vi inte gör vad som behöver göras.

ISEE-3 Reboot Project

Muo: Var kom tanken för ISEE-3 Reboot Project från?

Keith: ISEE-3 rymdfarkosten lanserades faktiskt medan jag var på college. Jag kommer bara ihåg det på grund av omloppet - det här är inte ditt typiska rymdfarkoster. Bob Farquhar, som är i 80-talet nu och vem var killen bakom allt det, kom till min hemsida och han har bara varit obeveklig för att gå till människor och säga, “Hallå! Det kommer tillbaka!” Han kunde inte få NASA att göra det, så han vred min arm och allians arm.

Den 2 april slog jag samman vårt Lunar Mission Control Center - som var inrymt i en övergiven McDonalds lokalisering på en NASA-forskningsbas - och han kom in och sa, “Hej kan vi göra det här?” Så jag gjorde ett par beräkningar och kallade några personer på NASA, och de sa inte nej! Så vi pratade mer om det, och kallade några fler personer på NASA och de fortfarande Sade inte nej.

Slutligen blev Dennis lite upphetsad och sa, “Du vet vad, det måste ske inom de närmaste månaderna, så vi borde bara göra det.” Så slutade jag äntligen i en telekom med NASA och berättade för dem att jag ska starta en crowdfunding kampanj den 14 april klockan 11 AM Eastern. De sa inte nej! Inom en dag eller så hade vi 23 000 dollar, och det gick bara därifrån. Det överraskade oss så mycket som det gjorde NASA.

Vid något tillfälle var vi tvungna att nå ett avtal med dem, för även om det är en försvunnen rymdfarkost, är det deras. Så vi kom fram till en överenskommelse. Vi var tvungna att återskapa hårdvaran och mjukvaran, och då fick vi ett tillräckligt stort teleskop.

Återskapa gammal NASA-utrustning med programvara

Muo: Jag antar att inte bara någon kan kommunicera med dessa satelliter rätt? Det måste finnas särskilda koder för kommando och kontroll?

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

Vi använde programvarudefinierad radio. Vad som tillät oss att göra är att återskapa hårdvarans funktionalitet som NASA Cool NASA Stuff: Internationell rymdstation, NASA TV, Video och mer coola NASA-saker: Internationell rymdstation, NASA TV, Video och mer Läs mer förstörda årtionden 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 av det som kom med din tidigare erfarenhet på NASA?

Keith: Ja. Vi har människor som arbetar med detta projekt som har gjort rymdskepps kommandot 8 Awesome Kerbal Space Program Mods 8 Fantastiska Kerbal Space Program Mods Har du någonsin velat designa egna raketer, lansera dem i rymden och skicka astronauter till månen (eller bortom)? Nu kan du med Kerbal Space Program, ett unikt spel och digitalt leksak som ... Läs mer, och ha all den dokumentationen. Det slutade att vi nu vet mer om rymdfarkosten än någon annan. Vi har också en mjukvara som emulerar hur all mjukvara fungerade tillbaka då, förutom nu pratar vi med rymdfarkosten med en bärbar dator.

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

Keith: Ja, men byggd på Labview. Vi försöker ganska mycket använda hylla, men när du skapar något så här använder du Labview. Den programvarudefinierade radioen är från Ettus Research, men du måste specifikt programmera den för att emulera hårdvaran som du använder, men den har de verktyg som behövs för att göra det. Så, ja, det finns något armbågsfett och speciella saker som krävs, men vi ville inte göra det svårt. Vi ville göra det enkelt.

Fånga en rymdfarkost - Det är allt i tiden

Muo: Kommunicerade med ISEE-3 en en-shot-affär? Du får antingen det rätt första gången eller förlorar ISEE-3?

Keith: Tja, vi kan prata med det så länge vi kan nå det med radioteleskopet. Problemet är att på grund av omloppet är det i och vart det går, om vi inte gör något så kommer det bara att svänga runt månen och gå av någonstans. För att kunna ändra sin hastighet och banan så att vi kan återta den i omloppsbana, måste vi snart bränna motorerna.

Lyckligtvis, på grund av vad vi har upptäckt om rymdfarkosten och dess bana, har vi mycket marginal. Vi har 150 meter per sekund av delta-v tillgängliga för oss - vilket är hur mycket bränsle som finns i denna rymdfarkost. Vi behöver bara 10 meter per sekund. Jag tycker att det är ca 6 att göra vår första bränning. Men om vi inte brinner i mitten till slutet av juni, blir det nästan omöjligt - det kommer inte bara att finnas tillräckligt med bränsle. Det kommer inte att komma tillbaka runt här i årtionden, så vi har ett skott.

Muo: Så målet är att ta kontroll och sätta den i jordens omlopp?

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

Muo: Det måste ha varit ett spännande ögonblick!

Keith: Ja! Om du går till SpaceCollege.org och bläddra ner ser du videoen av den glada dansen. Jag gjorde mina med ingen runt, men alla andra gjorde sina i kontrollrummet. Så - vi var tvungna att lära oss att kommunicera med det och berätta det för att göra något.

Vi berättade för att slå på telemetrisändarna. Nu lyssnar vi på telemetri, och vi har upptäckt att alla vetenskapsinstrument är på och rymdfarkosten är på anmärkningsvärt bra skick.

Vi måste lyssna vidare för att förstå hur framdrivningssystemet gör det, eftersom du vill se till att när du slår upp motorn, slår du inte upp den. Då är vi redo att testa motorerna i ungefär en vecka eller så. Vi valde den 17 juni - det är då den goda banan börjar - om den inte fungerar den dagen, har vi flera dagar marginal.

Den 17 juni är dagen vi planerar att göra vår TCM, eller Trajectory Correction Maneuver. Efter det kommer vi vara bra att gå. Vi har Lunar fly-by den 10 augusti. Det blir vår Apollo 13-stund, eftersom rymdfarkosten inte har några batterier.

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

Keith: Okej, det är som de batteridriven solradio du använder för camping - om du tar ut batterierna och lägger ut den, fungerar det tills solen går bakom molnen. Problemet är att när du gör detta flyby av månen kommer det att komma in på cirka 31 miles över ytan.

Vi kommer att flyga runt baksidan och det blockerar solen. Så, för 20 eller 25 minuter - det stänger inte helt, det stängs av. Det startar inte om som en dator. Det är som en glödlampa - den är på eller den är avstängd. Processorn har hårda kablar i den.

Det stängs av och det kommer förhoppningsvis att komma tillbaka. Om det händer, och rymdfarkosten blir inte för kallt, måste vi bara göra ett par fler brännskador och då kommer det att vara i vetenskapsområdet som vi letar efter för att uttrycka det.

En pensionerad rymdfarkost som ett utbildningsverktyg

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

Keith: Ja. Det är på en bana att flyga genom jordmånssystemet Lär dig allt om månen Landing Conspiracy Teorier på webben Lär dig allt om månen Landing Conspiracy Teorier på webben Man landade först på månen, den himmelska kroppen som är vår ständiga banbrytande följeslagare , den 20 juli 1969. Neil Armstrong gick nyligen bort, vilket ledde till en artikel om honom och Apollo-missionerna ... Läs mer, sväng runt månen och flyga sedan någonstans. Vi kommer att böja den bana ett par gånger så att det kommer till en stor slinga, och sedan ska vi skjuta motorerna igen för att ta den.

Vi kommer förhoppningsvis in i en sista omlopp där vi inte behöver apa med bana mycket. Och sedan kan folk med sin egen hårdvara och sin egen uppfinningsrikedom lyssna på det också.

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

Keith: Ja. Vi tittar på det som medborgarvetenskap Fascinerande jord: 5 Citizen Science-projekt för vår naturliga världs fascinerande jord: 5 Citizen Science-projekt för vår naturvärld Delar du en kärlek till den naturliga världen? Bli en del av publiken och gå med i dessa unika online vetenskapliga projekt som slår in i kraften av crowdsourcing för en mer kunnig värld. Läs mer plattform, där istället för datan kommer tillbaka och försvinner i flera år tills någon forskare skriver ett papper, kommer vi att lägga upp det direkt på hemsidan. Vi har en partner som vi kommer att meddela inom kort, vem hjälper oss att göra det - där det kommer att finnas globalt tillgängligt.

Vår uppfattning är att om du kan spendera $ 10 för att hjälpa till att spara rymdfarkosten, kan du använda dataen. Vi försöker göra det tillgängligt för så många människor som möjligt, och vi kommer inte att begränsa vad folk gör med data. Om någon vill göra något med det som vi inte förväntar oss, det är hela poängen.

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

Keith: Det är ett alternativ som Bob Farquhar skulle vilja göra. Det är självklart ett NASA rymdfarkoster 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 i flera år än med ett jätte radioteleskop WorldWideTelescope: Visa universum och planeter i din webbläsare WorldWideTelescope: Visa universum och planeter i din webbläsare Läs mer. Då kommer alla människor som vill lyssna på det inte att kunna. Så min personliga preferens är att vi håller den i en omlopp nära jorden.

Muo: Så det är fortfarande en diskussion som ska göras så långt det går ...

Keith: Ja, ja - men det är som att argumentera över vad du ska ha till efterrätt. jag skulle kärlek att ha det argumentet! Jag menar att vi pratar med rymdfarkosten, men har inte avfyrat motorerna ännu, så det går bra bra att bara gå, “Hej adjö… ”

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

Keith: Tja, för det första firar motorerna på 17: e den biggie, för då är det ganska mycket i händerna på Isaac Newton. Sedan, när det går runt [månen] och vaknar, kan vi skjuta motorerna igen och vi mår bra. Då skulle jag säga att mot slutet av augusti kommer vi att ha en mycket bra uppfattning om sitt nya hem, och det är då allt utnyttjande och medborgarvetenskapssaker sparkar in.

Jag börjar redan på det eftersom den här rymdfarkosten har varit i underbart skick. Allt som kan gå rätt har gått rätt. Det fungerar långt bättre än någon någonsin hade väntat - jag menar att den har gått sedan 1978. Jag var tillbaka på college då. Det är snällt coolt!

Muo: Så när du är i utbildningsfasen av det, går folk till Space College webbplats för 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 ska göra är aggregat. Så om någon sätter upp sin egen sida för data, försöker vi och pekar på det. Tanken är att släppa upp data och bara låta folk göra vad de vill.

Vi hoppas att vi kommer att få några samhällen som kommer att utvecklas för att använda detta. Förhoppningsvis kommer det att ske på ett sätt där du inte behöver hoppa genom några hoops att delta, för vi tror inte att det ska vara en inträdesprov. Om du vill utforska utrymme 5 NASA-webbplatser för att utforska Earth, Space och Science 5 NASA-webbplatser för att utforska Earth, Space och Science NASA har gjort några pedagogiska och underhållande webbplatser med interaktiva funktioner. Syftet med dessa är att berätta för folk vad som händer på jorden och i det stora bortom. Läs mer, du borde kunna göra det.

Slutsats

Detta lovar att vara ett ganska spännande tillfälle för människor där ute som är intresserade av att skapa enheter och program som kan lyssna på denna rymdfarkost och analysera data som kommer från den. Kom ihåg att delta i den här utbildningsupplevelsen när den börjar, håll bara ett öga på Space College-webbplatsen. Keith berättade också att han håller sitt Twitter-konto uppdaterat ofta, så det är ett bra ställe att hålla fart på ISEE-3 Reboot-projektet!

Vad tycker du om ISEE-3 Reboot-projektet? Är du intresserad av att delta i att ta emot data från rymdfarkosten när den går in i omloppsbana? Dela dina tankar i kommentarfältet nedan - och om du frågar Keith några frågor om projektet kanske han svarar!

Alla bilder Courtesy of Space College ISEE-3 Reboot Project

Utforska mer om: Astronomi, Geeky Science.