群策群力，取得成功：Starling 完成主要任务

经过十个月的轨道运行，Starling航天器群成功演示了其主要任务的关键目标，代表了航天器群配置能力的重大成就。 

卫星群未来可能会用于深空探索。自主航天器网络可以自行导航、管理科学实验并执行机动以应对环境变化，而无需承受卫星群与地球之间严重通信延迟的负担。 

“Starling 首次任务的成功代表了小型航天器自主网络发展的一个里程碑式成就，”NASA 小型航天器技术项目经理 Roger Hunter 说道，他任职于位于加利福尼亚州硅谷的 NASA 艾姆斯研究中心。“团队在实现目标和应对挑战方面非常成功。”  

分享工作

分布式航天器自主性 (DSA) 实验由 Starling 搭载，展示了航天器群优化整个群数据收集的能力。立方体卫星通过识别有趣的现象并在每颗卫星之间就分析方法达成共识来分析地球电离层。  

通过在集群中共享观察工作，每个航天器可以“分担负荷”并观察不同的数据或协同工作以提供更深入的分析，减少人工工作量，并保持航天器正常工作，而无需从地面发送新的命令。 

实验的成功意味着 Starling 是第一个能够在航天器之间自主分发信息和操作数据以制定更高效工作计划的集群，也是第一个能够对科学观测变化做出快速反应的完全分布式机载推理系统的演示。 

跨集群通信

一群航天器需要网络来相互通信。移动自组织网络 (MANET) 实验自动在太空中建立了一个网络，使航天器群能够在彼此之间和地面之间传递命令和传输数据，以及合作共享有关其他实验的信息。  

该团队成功完成了所有 MANET 实验目标，包括演示如何将命令和数据路由到其中一艘出现空间对地通信问题的航天器，这是合作航天器群的宝贵优势。 

“MANET 的成功证明了集群的稳健性，”NASA 艾姆斯研究中心 Starling 项目经理 Howard Cannon 说道。“例如，当一个集群航天器上的无线电出现故障时，我们会从另一个方向‘侧载’该航天器，从另一个集群成员向该航天器发送命令、软件更新和其他重要信息。” 

自主群体导航 

相对于彼此和行星进行导航和操作是形成航天器群的重要部分。Starling 编队飞行光学实验 (StarFOX) 使用星体跟踪器从背景星场中识别出同群成员、其他卫星或太空碎片，然后估算每艘航天器的位置和速度。 

该实验是首次公开发表的此类群体导航演示，包括同时追踪群体中多个成员的能力以及在航天器之间共享观测结果的能力，从而提高确定每个群体成员轨道的准确性。 

在任务操作即将结束时，卫星群被机动至被动安全椭圆形，在这种编队下，StarFOX 团队实现了一个突破性的里程碑，展示了仅使用来自航天器星跟踪器的卫星间测量数据就能自主估计卫星群轨道的能力。 

管理群体机动 

能够以最少的人工干预来规划和执行机动，是开发大型卫星群的一个重要部分。自主管理数百或数千个航天器的轨迹和机动可以节省时间并降低复杂性。 

机载重新配置和轨道维护实验（ROMEO）系统通过估计航天器的轨道并规划机动至新的期望轨道来测试机载机动规划和执行。 

实验团队已成功演示了该系统确定和规划轨道变化的能力，并正在努力改进该系统以减少推进剂的使用并演示执行操作。该团队将在 Starling 任务延长期间继续调整和开发该系统。 

蜂拥而至

现在，Starling 的主要任务目标已经完成，该团队将着手执行一项名为 Starling 1.5 的任务扩展，与 SPACEX 的 Starlink 星座合作测试太空交通协调，后者也具有自主机动能力。该项目将探索不同用户运营的星座如何通过地面枢纽共享信息，以避免潜在的碰撞。  

“Starling 与 SPACEX 的合作是运营大型航天器网络和了解两个自主机动系统如何安全地在彼此附近运行的下一步。随着运营航天器的数量每年增加，我们必须学会如何管理轨道交通，”亨特说。 

美国宇航局的小型航天器技术项目设在艾姆斯研究中心，隶属于美国宇航局的空间技术任务理事会 (STMD)，负责资助和管理 Starling 任务。Blue Canyon Technologies 设计和制造了航天器平台，并提供任务操作支持。Rocket Lab USA, Inc. 提供发射和集成服务。支持 Starling 有效载荷实验的合作伙伴包括位于加利福尼亚州斯坦福的斯坦福大学空间会合实验室、位于科罗拉多州丹佛的 York Space Systems（前身为 Emergent Space Technologies）、位于德克萨斯州奥斯汀的 CesiumAstro 和位于佛罗里达州墨尔本的 L3HARRIS TECHNOLOGIES, INC.。DSA实验的资金支持由美国宇航局在 STMD 内的“游戏规则改变发展”项目提供。 支持 Starling 任务延期的合作伙伴包括位于加利福尼亚州霍桑的 SPACEX、美国宇航局的会合评估风险分析 (CARA) 项目和商务部。SPACEX 负责管理 Starlink 卫星星座和防撞地面系统