Syvä avaruus 1

Deep Space 1 ( [Deep Space One] , "Deep Space-1") on kokeellinen automaattinen planeettojen välinen asema (AMS), joka laukaistiin Delta-2- kantoraketilla 24. lokakuuta 1998 osana NASAn New Millennium -ohjelmaa . Lennon päätarkoituksena oli testata kahtatoista näytettä uusimmasta tekniikasta, jotka voivat merkittävästi vähentää avaruusprojektien kustannuksia ja riskejä [1] .

Nämä näytteet sisälsivät:

• Sähköstaattista tyyppiä oleva ionipotkuri ( ionisoitua kaasua kiihdytetään sähköstaattisessa kentässä , jolloin syntyy suihkun työntövoima ).
• Autonav  on autonominen navigointijärjestelmä, joka minimoi tarpeen korjata laitteen liikettä maasta ja pystyy myös osoittamaan luotain valokuvauslaitteiston kohteisiin.
• Etäagentti  - ohjelmisto, joka pystyy testaamaan itseään ja korjaamaan itsensä vikojen jälkeen.
• SDST ( Small, Deep-Space Transponder ) on pienikokoinen pitkän kantaman radioviestintäjärjestelmä .
• MICAS ( Miniature Integrated Camera And Spectrometer ) on kompakti, kevyt videojärjestelmä, joka yhdistää digitaalikameran ja spektrometrin .
• PEPE ( Plasma Experiment for Planetary Exploration ) on integroitu joukko tieteellisiä laitteita avaruusplasman , aurinkotuulen , sähkömagneettisten kenttien ja varautuneiden hiukkasten tutkimiseen .
• SCARLET ( Solar Concentrator Array of Refractive Linear Element Technologies ) ovat kevyitä ja tehokkaita aurinkopaneeleja .
• Kokeilu "Beacon Monitor"  - laite lähetti signaaleja vain yleisestä tilastaan, mikä vähentää maatoimintojen kustannuksia [2] .

Deep Space 1 -laite suoritti onnistuneesti lennon päätavoitteen ja aloitti lisätehtävien suorittamisen: lähestyi asteroidia Braillea ja Borelli-komeetta , siirtämällä huomattavan määrän arvokasta tieteellistä tietoa ja kuvia Maahan. Deep Space 1 -ohjelma julistettiin päättyneeksi 18. joulukuuta 2001 [3] .

Tekniikka

Offline-navigointi Autonav

Autonav autonominen navigointijärjestelmä , joka on kehitetty NASAn Jet Propulsion Laboratoryssa , toimii kuvien kanssa tunnetuista kirkkaista asteroideista . Aurinkokunnan sisäisen asteroidit liikkuvat suhteessa muihin kappaleisiin tunnetuilla ja ennustettavilla nopeuksilla. Siksi avaruusalus voi määrittää suhteellisen sijaintinsa seuraamalla samanlaisia ​​asteroideja sellaisten tähtien taustalla, joita käytetyllä aikaskaalalla pidetään paikallaan pysyvinä. Kahden tai useamman asteroidin avulla alus voi laskea sijaintinsa kolmiomittauksen avulla ; kaksi tai useampia sijaintia ajassa sallivat avaruusaluksen määrittää lentoratansa. Avaruusaluksen tilaa seurataan sen vuorovaikutuksesta Deep Space Network (DSN) -lähettimien kanssa, jotka toimivat taaksepäin Global Positioning System (GPS) -järjestelmästä. DSN-seuranta vaatii kuitenkin monia koulutettuja operaattoreita, ja DSN-verkko on ylikuormitettu, koska sitä käytetään tietoliikenneverkkona . Autonav-järjestelmän käyttö vähentää lähetyskustannuksia ja DSN-vaatimuksia [4] [5] .

Autonav autonomista navigointijärjestelmää voidaan käyttää myös vastakkaiseen suuntaan, ruumiiden sijainnin seuraamiseen suhteessa avaruusalukseen. Tätä käytetään tieteellisen tutkimuksen instrumenttien kohdentamiseen. Laitteen ohjelmaan on lisätty erittäin karkea kohteen sijainnin määritys. Alkuasetusten jälkeen Autonav pitää kohteen näkökentässä ja ohjaa samalla avaruusaluksen sijaintia. [4] Seuraava Autonavia käyttänyt avaruusalus oli Deep Impact [6] .

IPS (ioni propulsiojärjestelmä)

NSTAR -projektin (NASA Solar Technology Application Readiness) tarjoama IPS käyttää onttoa katodia elektronien hankkimiseen ksenonin ionisoimiseksi törmäyksessä. NSTAR/IPS-järjestelmä koostuu 30 cm:n xenon-ioni-työntöyksiköstä, ksenoninsyöttöjärjestelmästä (XFS), voimankäsittely-yksiköstä (PPU) ja digitaalisesta ohjaus- ja liitäntäyksiköstä (DCIU) [7] .

Polttoaine syötetään ionisaattoriin, joka on itsessään neutraali, mutta ionisoituu , kun sitä pommitetaan suurienergisilla elektroneilla . Siten kammioon muodostuu positiivisten ionien ja negatiivisten elektronien seos. Elektronien "suodattamiseksi" kammioon tuodaan katodiverkoilla varustettu putki, joka houkuttelee elektroneja itseensä. Positiiviset ionit houkuttelevat uuttojärjestelmää, joka koostuu kahdesta tai kolmesta hilasta. Sähköstaattisten potentiaalien suuri ero verkkojen välillä säilyy (jopa 1280 volttia). Ritiloiden väliin putoavien ionien seurauksena ne kiihtyvät ja sinkoutuvat avaruuteen kiihdyttäen alusta Newtonin kolmannen lain mukaan . Katodiputkeen loukkuun jääneet elektronit työntyvät ulos moottorista pienessä kulmassa suuttimeen ja ionivirtaukseen nähden. Tämä tehdään ensinnäkin siksi, että laivan runko pysyy neutraalisti varautuneena, ja toiseksi, jotta tällä tavalla "neutraloidut" ionit eivät vedä takaisin alukseen.

Huono puoli on alhainen työntövoima, joka vaihteli 19 mN:stä minimiteholla 92 mN:iin maksimiteholla [7] . Tämä ei salli moottorin käyttämistä planeetalta laukaisuun, mutta toisaalta nollapainoolosuhteissa , riittävän pitkällä moottorin toiminnalla, on mahdollista kiihdyttää avaruusalus nopeuksiin, joihin muut eivät tällä hetkellä pääse käsiksi. olemassa olevia moottoreita.

Muistiinpanot

1. ↑ Deep Space 1  . NASA Jet Propulsion Laboratory. Käyttöpäivä: 16. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2011.
2. ↑ Deep Space 1 MICAS, FITS Files -  avaruusalustiedot . NASAn planeettatietojärjestelmä. Käyttöpäivä: 16. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2011.
3. ↑ Deep Space 1 MICAS, FITS Files - Mission  Data . NASAn planeettatietojärjestelmä. Käyttöpäivä: 16. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2011.
4. ↑ 1 2 I. Lisov. Deep Space 1 saavutti tavoitteen  // Cosmonautics News . - FSUE TsNIIMash , 1999. - T. 9 . Arkistoitu alkuperäisestä 1. helmikuuta 2010. (Venäjän kieli)
5. ↑ Autonominen navigointi  (englanniksi)  (pääsemätön linkki) . NASA. Käyttöpäivä: 16. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2011.
6. ↑ Deep Impact - Navigation Images -raportti  . Science Data Center. Käyttöpäivä: 16. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2011.
7. ↑ 1 2 Deep Space 1 - eoPortal -hakemisto - Satelliittitehtävät . directory.eoportal.org. Haettu 5. huhtikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 19. heinäkuuta 2020. (määrätön)

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)