Нанорэки CubeSat Deployer
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нанорэки CubeSat Deployer

Nanoracks CubeSat Deployer ( NRCSD ) представляет собой устройство для развертывания спутников Cubesat на орбиту с Международной космической станции (МКС).

В 2014 году на борту Международной космической станции (МКС) находились два развертывающих устройства CubeSat : японский экспериментальный модуль (JEM) Small Satellite Orbital Deployer (J-SSOD) и Nanoracks CubeSat Deployer (NRCSD). J-SSOD является первым в своем роде устройством для развертывания малых спутников с Международной космической станции (МКС). NRCSD является первым коммерчески эксплуатируемым устройством развертывания малых спутников с МКС, максимизирующим полные возможности каждого цикла развертывания шлюзовой камеры [ требуется пояснение ] .

КубСаты относятся к классу исследовательских космических аппаратов, называемых наноспутниками . Базовые спутники кубической формы имеют размеры 10 см (3,9 дюйма) с каждой стороны, весят менее 1,4 кг (3,1 фунта) и имеют объем около 1 л (0,22 имп галлона; 0,26 галлона США), хотя есть спутники CubeSats, которые изготавливаются и развертываются с размерами кратными 10 см в длину.

По состоянию на 2014 год одним из способов вывода CubeSat на орбиту является транспортировка их на борту более крупного космического корабля в составе грузовой загрузки на более крупную космическую станцию . Когда это будет сделано, для вывода CubeSat на орбиту в качестве отдельного искусственного спутника потребуется специальное устройство, такое как Nanoracks CubeSat Deployer. NRCSD помещается в положение для захвата одним из манипуляторов МКС, который затем устанавливает устройство развертывания CubeSat в правильное положение, установленное снаружи на МКС, чтобы иметь возможность вывести миниатюрные спутники на правильную орбиту.

Фон

Международная космическая станция была разработана для использования в качестве как лабораторий микрогравитации, а также в качестве стартовой площадки для околоземной орбиты услуг. Модуль МКС Kibō Японского космического агентства ( JAXA ) включает в себя небольшую систему развертывания спутников, называемую J-SSOD. [1]

Nanoracks в рамках своего Соглашения о космическом акте с НАСА развернула CubeSat с использованием J-SSOD. Увидев растущий рыночный спрос на CubeSats, Nanoracks самостоятельно профинансировала развертывание собственной МКС с разрешения NASA и JAXA. Nanoracks эволюционировали из J-SSOD из-за небольшого количества спутников, которые могли быть развернуты за один цикл шлюзовой камеры, и их стремления максимально увеличить пропускную способность каждого цикла шлюзовой камеры. J-SSOD использовал полный цикл шлюза для запуска только 6U. Nanoracks CubeSat Deployer использует два цикла шлюзов, каждый из которых вмещает 8 развертывателей. Каждое развертывающее устройство способно удерживать 6U, что позволяет в общей сложности 48U за цикл шлюза. [2] [необходим неосновной источник ]

Развертывание CubeSat с ISS имеет ряд преимуществ. Запуск транспортных средств на борт логистического носителя транспортного средства посещения МКС снижает вибрацию и нагрузки, с которыми они могут столкнуться во время запуска. Кроме того, они могут быть упакованы в защитные материалы, что значительно снижает вероятность повреждения CubeSat во время запуска. Кроме того, для спутников наблюдения Земли, таких как спутники Planet Labs , нижняя орбита орбиты МКС, примерно 400 км, является преимуществом. Кроме того, нижняя орбита допускает естественный распад спутников, тем самым уменьшая скопление орбитального мусора. [ необходима цитата ]

История

Малогабаритный орбитальный спутник JEM

Японский экспериментальный модуль Small Satellite Orbital Deployer (J-SSOD) является первым в своем роде устройством для развертывания малых спутников с Международной космической станции. Комплекс представляет собой уникальный вариант установки спутников для системы удаленного манипулятора (RMS) японского экспериментального модуля (JEM) для развертывания небольших спутников CubeSat с МКС. [3] J-SSOD вмещает до 3 небольших однокомпонентных (1U, 10 x 10 x 10 см) небольших CubeSat на один комплект для установки спутника, всего 6, хотя могут быть и другие размеры до 55 x 55 x 35 см. использовал. Каждый предварительно упакованный ящик для установки спутников загружается членами экипажа на многоцелевую экспериментальную платформу (MPEP) в жилом объеме JEM. [3]Платформа MPEP затем прикрепляется к подвижному столу JEM внутри воздушного шлюза JEM для передачи в JEMRMS и космическую среду. JEMRMS захватывает и маневрирует MPEP и J-SSOD в заранее заданной ориентации развертывания, а затем сбрасывает небольшие спутники CubeSat. [3]

MPEP - это платформа, которая действует как интерфейс между операциями внутри и вне ISS, и на этой платформе установлен механизм J-SSOD. 21 июля 2012 года JAXA запустило грузовой космический корабль Kounotori 3 (HTV-3) к МКС в рамках 33-й экспедиции . J-SSOD был полезной нагрузкой в ​​этом полете вместе с пятью CubeSats, которые планировалось развернуть с помощью J-SSOD, установленного на JEMRMS (JEM-Remote Manipulator System), роботизированной руке, позже в 2012 году. Пять CubeSat были развернуты. успешно 4 октября 2012 года астронавтом JAXA Акихико Хошиде с использованием недавно установленного J-SSOD. Это была первая услуга развертывания J-SSOD. [4]

Разработка Nanoracks CubeSat Deployer

В октябре 2013 года Nanoracks стала первой компанией, которая координировала развертывание малых спутников (CubeSats / наноспутников) с МКС через воздушный шлюз в японском модуле Kib . Это развертывание было выполнено Nanoracks с использованием J-SSOD. Первым заказчиком Nanoracks был Вьетнамский национальный университет FPT , Ханой , Вьетнам . Их F-1 CubeSat был разработан молодыми инженерами и студентами лаборатории FSpace Вьетнамского национального университета FPT в Ханое. Миссия F-1 заключалась в том, чтобы «выжить» в космической среде в течение одного месяца, измеряя температуру и магнитные данные, делая фотографии Земли с низким разрешением. [5]

В 2013 году Nanoracks запросила у НАСА разрешение на разработку собственного оборудования и средства развертывания CubeSat / SmallSat для использования поверх JEM-Small Satellite Deployer. Nanoracks принесли лидерство американской индустрии малых спутников, создав более крупную развертывающую установку, способную размещать 48U спутников. Nanoracks спроектировал, изготовил и протестировал устройство развертывания для получения одобрения НАСА и JAXA для достижения Международной космической станции.

Аппарат Nanoracks CubeSat Deployer был запущен 9 января 2014 года в рамках миссии Orbital Sciences Cygnus CRS Orb-1 вместе с 33 небольшими спутниками. [6]

Изготовление NRCSD

Компания Quad-M, Inc. разработала CubeSat Deployer в соответствии со стандартом Cal Poly. Он был переработан и изготовлен в соответствии со спецификациями Nanoracks для использования на Международной космической станции. Quad-M провела первоначальный анализ конструкции, чтобы гарантировать соответствие конструкции. Структурный анализ включал модальный анализ для оценки отклика на вибрацию, а термический анализ включал расчеты для оценки различных вариантов покрытия двери и первоначальный переходный термический анализ для оценки. Кроме того, Quad-M выполнила тестовые разработки для: открывания двери, теста развертывания CSD / CubeSat, теста случайной вибрации и циклического изменения температуры. [7]

Профиль миссии

Интеграция CubeSats

Интеграция CubeSat начинается с распаковки CSD из транспортировочного контейнера и последующего снятия узла опорной плиты с задней стороны CSD. Затем CubeSat вставляется сзади и плотно прижимается к дверцам. Затем таким же образом сзади вставляются дополнительные CubeSat. Затем переустанавливается сборка опорной плиты. Затем четыре винта домкрата регулируются с помощью пластины толкателя и фиксируются. Затем удерживающий болт удаляется, и развертывающее устройство упаковывается для отправки.

Орбитальные науки CRS Orb-1

Набор Nanoracks CubeSat развертывается с помощью Nanoracks CubeSat Deployer, прикрепленного к концу японской роботизированной руки (25 февраля 2014 г.).
Ракета-носитель: Orbital Sciences Cygnus (Orb-1)
Дата запуска: 9 января 2014 г. [8]
Общее количество CubeSats: 33
  • Planet Labs : Голуби, Стая 1А (28)
Цель: эти 28 CubeSat высотой 3U работают над созданием группировки для наблюдения Земли, основанной исключительно на CubeSats. CubeSats содержат батареи, которые обеспечивают питание различных систем в каждом Dove. На каждом спутнике есть оптический телескоп для получения изображений Земли с высоким разрешением. Каждый спутник использует систему X-диапазона для передачи полученных изображений и системной телеметрии со скоростью передачи данных 120 Мбит / с. [9]
  • NanoSatisfi : ArduSat (1)
Назначение: этот CubeSat высотой 2U предоставит студентам и энтузиастам космоса платформу для проведения космических экспериментов с Arduino. Это продолжение ArduSat-1, запущенного в ноябре 2013 года. [10]
  • Каунасский технологический университет : LitSat-1 (1)
Цель: использовать дешевое оборудование и программное обеспечение с открытым исходным кодом для своих бортовых компьютеров, которые будут управлять полезной нагрузкой спутника. CubeSat имеет камеру VGA, GPS-приемник, линейный транспондер и пакетный радиответчик AX-25. [11]
  • Вильнюсский университет : LituanicaSAT-1 (1)
Назначение: один из первых спутников Литвы (совместно с LitSat-1). Этот CubeSat оснащен камерой VGA с низким разрешением, приемником GPS, телеметрическим маяком 9k6 AX25 FSK, радиомаяком UHF CW и речевым ретранслятором в режиме V / U FM мощностью 150 мВт. Спутник будет передавать изображения полезной нагрузки и данных датчиков и три литовских слова. [12]
  • Южные звезды : SkyCube (1)
Назначение: это финансируемые за счет краудфандистов 1,3-килограммовые спутники высотой 1U, которые оснащены развертываемыми солнечными панелями, четырьмя камерами и антеннами связи, которые используются для приема сообщений с Земли, которые затем передаются в заранее определенное время. [13]
  • Университет Перу: UAPSat-1 (1)
Назначение: В этом CubeSat высотой 1U для выработки электроэнергии используются монтируемые на корпусе солнечные панели. Он оснащен мини-компьютером, радиопередатчиками / приемниками, модулем управления мощностью и базовой системой ориентации. Спутник будет передавать данные телеметрии и показания датчиков температуры изнутри и снаружи космического корабля. [14]

Орбитальные науки CRS Orb-2

Ракета-носитель: Orbital Sciences Cygnus (Orb-2)
Дата запуска: 13 июля 2014 г.
Общее количество CubeSats: 32
  • Planet Labs : Голуби, Стая 1А (28)
Цель: эти 28 CubeSat высотой 3U работают над созданием группировки для наблюдения Земли, основанной исключительно на CubeSats. CubeSats содержат батареи, которые обеспечивают питание различных систем в каждом Dove. На каждом спутнике есть оптический телескоп для получения изображений Земли с высоким разрешением. Каждый спутник использует систему X-диапазона для передачи полученных изображений и системной телеметрии со скоростью передачи данных 120 Мбит / с. [15]
  • Исследовательский центр Эймса НАСА / Государственный университет Сан-Хосе : TechEdSat -4 (1)
Назначение: в этих спутниках используются коммерческие готовые компоненты для обеспечения основных функций спутников, таких как управление, выработка и поставка электроэнергии, а также связь с двумя другими блоками спутников. CubeSat будет летать и Exo-Brake на орбиту, которая будет развернута после того, как спутник будет выпущен, чтобы продемонстрировать систему пассивного отклонения от орбиты для спутников. [16]
  • Лаборатория Линкольна Массачусетского технологического института : MicroMAS: сверхвысокочастотный атмосферный спутник (1)
Назначение: на этом спутнике установлен девятиканальный пассивный микроволновый радиометр для демонстрации технологии миниатюрных радиометров в космосе для применения в сверхкомпактных космических системах, таких как высокопроизводительный многодиапазонный зонд для будущих метеорологических спутников. [17]
  • GEARSSAAT (1)
Назначение: Этот спутник оборудован терминалами связи Глобалстар, которые будут проводить исследования с участием группировки спутников связи Глобалстар. [18]
  • Лямбда-команда: Lambdasat (1)
Назначение: На космическом корабле будет проведена техническая демонстрация работы спутниковой шины в радиационной обстановке в космосе и деградация систем слежения. На спутнике также установлена ​​автоматическая идентификационная система (AIS) для отслеживания морских судов по всему земному шару, а также установлен научный эксперимент, в котором исследуется графен в космосе. [19]

использованная литература

  1. ^ «КубСат на орбите после исторического развертывания космической станции» . НАСА. 10 декабря 2012 . Проверено 8 декабря 2014 . Всеобщее достояние Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  2. ^ "Развертывание малых спутников с МКС - CubeSat. Запуск малых спутников" . Нанороги . Проверено 7 декабря 2014 .
  3. ^ a b c "J-SSOD: эксперимент - Международная космическая станция - JAXA" . JAXA . Проверено 7 декабря 2014 .
  4. ^ «НАСА - CubeSats на орбите после исторического развертывания космической станции» . nasa.gov . НАСА . Проверено 7 декабря 2014 . Всеобщее достояние Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  5. ^ «F-1 и спутник CubeSats будут отправлены в космос из модуля Кибо 27 сентября 2013 г .: Управление по использованию Кибо для Азии (KUOA) - Международная космическая станция - JAXA» . iss.jaxa.jp . JAXA . Проверено 7 декабря 2014 .
  6. ^ "Космический полет, Nanoracks объединяются на запусках CubeSat на параболической дуге" . Параболическая дуга . Проверено 7 декабря 2014 .
  7. ^ "Механический цех с ЧПУ QUADM, производство и инжиниринговые услуги" . Quad-М, Inc . Проверено 7 декабря 2014 .
  8. ^ "Миссия по коммерческому снабжению МКС (Сфера-1)" . Орбитальные науки . Проверено 7 декабря 2014 .
  9. ^ "Стая 1" . Planet Labs . Проверено 7 декабря 2014 .
  10. ^ "NanoSatisfi ArduSat" . nanosat.jp . Проверено 7 декабря 2014 .
  11. ^ "ЛитСат-1" . litsat1.eu . Проверено 7 декабря 2014 .
  12. ^ "LituanicaSAT-1 - Pirmasis palydovas Lietuvos istorijoje" . kosmonautai.lt . Архивировано из оригинала 7 июня 2013 года . Проверено 7 декабря 2014 .
  13. ^ «Южные звезды • SkyCube • Краткое содержание» . Южные звезды . Проверено 7 декабря 2014 .
  14. ^ "На орбите с upsat-info" . uapsat.info . Проверено 7 декабря 2014 .
  15. ^ "Стая 1" . Planet Labs . Проверено 7 декабря 2014 .
  16. ^ «НАСА - Развитие возможности возврата пробы по требованию (SPQR)» . НАСА . Проверено 7 декабря 2014 . Всеобщее достояние Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  17. ^ «MicroMAS: Маленький - это красиво (Массачусетский технологический институт - Массачусетский технологический институт)» . Мировые новости . Проверено 7 декабря 2014 .
  18. ^ Spaceflight 101 Орб-2 Грузовой манифест архивации 14 июля 2014, в Wayback Machine
  19. ^ "Лямбдасат (Λ-сат)" . Space.skyrocket.de . Проверено 7 декабря 2014 .
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanoracks_CubeSat_Deployer&oldid=993710354 "
Contribute a better translation