Jak powstał projekt satelity zbudowanego przez studentów z całej Europy ( w tym Polski ), z czego się składa i dlaczego jest tak ważny?

Transkrypt

1 Ten artykuł pisałem w 2005 opierając się doświadczeniach bytych podczas misji SSETI EXPRESS. SSETI Express został wystrzelony Jako członek zespołu Operations Team brałem udział w przygotowaniach jak i samym sterowaniu tym że satelitą. Szerszy opis przebiegu misji moż zleźć tutaj. Jak powstał projekt zbudowanego przez studentów z całej Europy ( w tym Polski ), z czego się składa i dlaczego tak ważny? Wszyscy wiemy że budowanie satelitów to nie taka łatwa sprawa. Szczególnie biorąc pod uwagę koszty projektowania, budowania, wystrzelenia i zarządzania orbicie. Właśnie dlatego powstała organizacja SSETI (Student Space Exploration & Technology Initiative) powoła przez biuro Education Office, leżące do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA - Europejska Agencja Kosmicz). Zrzeszała o studentów z całej Europy, po to by mogli oni brać czynny udział w budowaniu satelitów i w podboju kosmosu. SSETI prowadziło trzy projekty ( ESEO orbiter Ziemi, ESMO orbiter księżyca i SSETI Express). Wszyscy leżący do organizacji (tylko i wyłącznie studenci) byli podzieleni konkretne zespoły, które mały przydzielenie im zadania do wykonia, czyli zaprojektowanie i zbudowanie podsystemu spełniającego założenia misji. SSETI Express to dość niezwykły satelita, i to nie tylko dlatego że jprawdopodobniej jednym z jszybciej wykonych satelitów świecie ( zaprojektowanie i zbudowanie w pełni funkcjolnego zajęło tylko 18 miesięcy ). Ale dlatego, iż wykoli to studenci z różnych państw Europy, komunikując się za pomocą Internetu, oraz warsztatach organizowanych w centrum technologicznym ESA ( ESTEC). 1 / 24

2 Projekt zespołów podzielony I użytkownikami tak każda faza kolejne fazy, : któreorganizują praceteleskop poszczególnych Faza 0 : 1. komunikacja Czemu między ma służyć da misja )obejmuje ( np. dla obserwacja Ziemi, telewizja satelitar 2. Jakie elementy mają się zjdować misji satelicie ( np. kamera, itp.)czy 3. Warunki środowiskowe które będą wpływały pracę 4. Wstępne określenie budżetu przezczonego ten cel Faza A :: w czasie. 1. Określenie elementów krytycznych 2. poszczególnych podsystemów i ich niezawodności Faza B 1. Szczegółowy opis elementów wchodzących w skład i określenia ich współpracy 2. Rozdział pracy poszczególne zespoły C 1. poprzez Budowa przeprowadzanie pierwszych testów modeli i aliz. podstawie wcześniejszych założeń i ich weryfikacja Faza D : Budowa i testowanie (jtrudniejsza część projektu) Każdy status gotowego satelita po do integracji startu. Są poszczególnych to takie testy jak: elementów musi przejść szereg testów by otrzymał 1. Ew sprawdzenie współpracy wszystkich podsystemów; 2. ifaza wstrząsy wytrzymałościowe związane ze startem potwierdzające rakiety; że satelita umieszczony rakiecie "przeżyje wibracje 3. kosmicznej); termiczno próżniowej (symuluje się warunki panujące w przestrzeni 4. generowane przez inne komorze elementy przez imitującej poszczególne itp.; zakłócenia urządzenia pola elektromagnetycznego i jaka ich odporność np. jakie zakłócenia są 5. symulacji niektórych komputerowej przypadkach odporność testowa urządzeń, albo promieniowanie przyjmniej kosmiczne. sprawdza zakłócenia drodze określonych Wystrzelenia podczas testów orbitę Ziemi) i jego eksploatacja (główniej według procedur wcześniej F : 1. Zakończenie 2. Zebranie Archiwizacja imisji; podsumowanie danych; które się potkano 3. wykonywania misji wszystkich by przekazać informacji dlaotrzymanych przyszłych temat problemów pokoleń. podczas 2 / 24

3 W odpowiednim programy CATIA). rozmieszczeniu trójwymiarowego wszystkiego (dla potrzeb swoim Sseti miejscu Express pomagają wykorzystywa odpowiednie dublowa, Podsystemy podstawowych odpowiadają misji. ozcza jnowsze Największy tomodelowania iże po szybsze, bez zaurządzenie to modułów funkcjonowanie których cisk by gdy tylko w :satelita nie musi serwisowego budowie cozadziała sprawdzone zostać całego niesatelitów mógłby prawidłowo wielokrotnie i ładunku i pewne żyć kładzie i awaria jeden, (payload). : Każdy przetestowane. w się użyciu. któregokolwiek moż satelita jego Urządzenia Większość było niezawodność. składa Często wykorzystać zmodułu tych się nich, wybiera zsystemów dwóch ozcza W serwisowego zapasowy. praktyce siębyła nie utratę to co 3 / 24

4 AOCS Attitude and Orbit Control System -może System kontroli pozycji stabilizacji. Założeniem w wzdłuż płaszczyzny moż Sseti(albo linii względem Express) pola systemu zastosować położenia magnetycznego Słońca, umieszczenie ). silniki stabilizacja bądź hamujące Ozcza Ziemi). Ziemi położenia (ten pokładzie Najprostszym albo torodzaj że)wykorzystać magnesów, stabilizacji on sposobem się orbicie efekt dal dotyczy które żyroskopowy stabilizacji (np. kręcić by tylko odpowiednie ustawiały wokół i (używanym wyłącznie do własnej sz całkowitej ustawienie obiekt osi, również więc 4 / 24

5 widoczne, Na czujników, Sseti jeśli Express położenia a pada komputer aktual Słońca nie mając światło położenie (sun-sensors). tą) informacje słoneczne Są potrafi po one prostu zne policzyć rozmieszczone mówią dzięki pozycje żezamieszczeniu z tej względem strony każdej ze Słońca. ścianek one pokładzie OBC On przez Board Computer pokładowy jednostką central systemu. Odpowiada innymi za 1. (Dostarcza zkomputer wysyłanych stacji Wydawanie ziemnej system rozkazów (GS - Ground łączności dowszystkich podsystemów Station), Ziemię ale też po ( TM za wcześniejszym odpowiednie telemetria). otrzymaniu formatowanie telekomendy danych, (TC) 2. Sprawdza stan działania (temperatury, pięcia, przeciążenie itp.) 3. "zewnątrz". informacje do podsystemów, gdy immiedzy coś potrzebne z : później 5 / 24

6 SYSTEM TELEMETRYCZNY (komunikacja radiowa) Radio częstotliwości i odebrania niezbędnym których : danych elementem będą z orbity. one, dawane. Sama gdyż Sseti i ilość Express to jedy przesyłania droga danych do wysłania dwóch zależy np. od dla 1. S-Band UHF ( zarządzanie satelitą odbywać się będzie z Aalborg i z WARSZAWY ) poleceń 2. zczęstotliwościach Politechniki Wrocławskiej. (Svalsat). Antenę zdolną do budowa dawania tych dawał zakresach fal przygotował zespół 6 / 24

7 7 / 24

8 EPS ( Electrical Power System ) -dostarczenie System zasilający System potrzebują. słonecznych. ten Odpowiedzialny odpowiedzialny za także za ładowanie energii akumulatorów do wszystkich za pomocą podzespołów paneliktóre jej 8 / 24

9 2całyPanuje o TCS (Thermal Control System) Podczas panujące podsystemów oddawa. większym zcznie projektowania wtężeniu Na kosmosie utrudnio trzeba orbicie niż wziąć są statek danej wymia odmienne Ziemi pod wystawiony części uwagę (1367 ciepła. niż czyto W/m elementu Dlatego ile Ziemi. wydziela czas przy trzeba rozmieszczaniu tam ciepła ciągle promieniowanie próżnia, i brać gdzie pod czyli by odpowiednich uwagę mogła w otoczeniu słoneczne być to które że taowarunki energia "normalnie" w cieniu mogą pochłania być schładzane atmosfera. do Niektóre temperatury z wymienionych ),wet oraz -on 200 wszystkie elementów inne, zakresy jeśli fal, zjdują się C, a wystawione Słońce mogą osiągnąć kilkaset stopni Celsjusza. 9 / 24

10 MCC Control Center ) )w Jestwysyłać dedykowane to(mission główny (komputery TC ośrodek telekomendy sterujący, i oprogramowanie i alizować którym czuwa bez stan przerwy d przebiegiem sztab odbierając operatorów misji. dane Zadaniem wyposażonych ( TM telemetrię). operatora w 10 / 24

11 11 / 24

12 12 / 24

13 PAYLOAD (Systemy spełniające misji) Z właśnie misji. wykonywać reguły Awaria on w ramach swoje któregokolwiek tymzadanie. payload co ma być zumieszcza nich umieszczone nie powoduje się kilka założenia orbicie lub utraty kilkaście i misji. tam ma Pozostałe działać różnychby podsystemu przyrządów. wypełnić założenia mogą To dalej Dla SSETI Express : dodatkowe KAMERA 13 / 24

14 14 / 24

15 )Propulsion System ( System spalania lub uwalniania sprężonego gazu w celu uzyskania ciągu 15 / 24

16 16 / 24

17 Zadaniem małego tego podsystemu orbicie. sprawdzenie nowej, taniej i prostej koncepcji stabilizacji 17 / 24

18 dołu, Charakterystyczne y umieszczone (małe wyśle je w specjalnym oswoją wymiarach tej własną misji pojemniku 10x10x10cm orbitę. to, Sseti (T-Pod) wadze, który nie zabiera za większej pomocą swoim niż sprężyny kilogram). pokładzie wypychającej Zostały trzy cubsatoneod Przebieg integracji idla testowania : i Express 18 / 24

19 19 / 24

20 20 / 24

21 21 / 24

22 22 / 24

23 23 / 24

24 światu Sseti Express że są gotowi niea tworzyć po Team prostu przyszłość, satelitą, spełniając dziełem swoje zapaleńców marzenia. chcących udowodnić LET S LAUNCH DREAM Rafał Burek Członek grupy Operations SSETI EXPRESS 24 / 24