Goliatti

Goliat ( Rus. Goliath ) on ensimmäinen romanialainen keinotekoinen satelliitti [3] , jonka Bukarestin yliopisto on kehittänyt Romanian kansallisen avaruusjärjestön ja Romanian avaruustutkimuslaitoksen tuella kansallisen budjetin rahoituksella. Romaniassa tyypillisen avaruusprojektin kaikki vaiheet on kehitetty: suunnittelu, rakentaminen, integrointi, analysointi ja testaus. Kehittäjät ovat myös valmistaneet maainfrastruktuurin, joka tarvitaan radioviestintään satelliitin kanssa. Se on tyypillinen " CubeSat " -satelliitti [4] .

Palanut ilmakehässä 1.2.2015. Tehtävä kesti 1054 päivää. [5]

Tieteelliset laitteet ja tehtävän tavoitteet

Pääluettelo satelliittilaitteista

• DOSE-N on tuikelaskuri , joka on suunniteltu mittaamaan satelliitin sisällä olevan säteilyn kokonaisannosta. Tietojoukko koostuu annosarvosta ja paikasta (mukaan lukien aika), jossa tämä arvo mitattiin.
• CICLOP on 3 megapikselin digitaalikamera , jossa on linssit Maan havainnointiin, erityisesti Romanian alueelle .
• SAMIS on anturi, joka ottaa huomioon mikrometeoriittien vaikutuksen ja mittaa niiden kineettistä energiaa arvioidakseen niiden lukumäärän ja nopeuden. Jokaisen törmäyksen tiedot käsitellään maa-asemalla.

Toiminnan ensimmäisen vaiheen päätyttyä kehittäjät alkavat vastaanottaa ja analysoida tietoja. SAMIS ja DOSE-N lisäävät tietämystä säteilystä ja mikrometeoriiteista matalalla Maan kiertoradalla . CICLOP testaa mahdollisuutta käyttää pico-satelliitteja maataloudessa , geopolitiikassa , katastrofien hallinnassa ja seurannassa sekä julkisessa tiedottamisessa. Kuvat otetaan nimetyissä paikoissa ja julkaistaan ​​hankkeen verkkosivuilla.

CICLOP

Se on kamera , joka koostuu 3 pääosasta:

1. matriisi ;
2. käsittely prosessori;
3. linssisarja ( linssi ).

Devitechin kehittämä ja ottaa valokuvia 4:3-muodossa 3 megapikselin herkkyydellä. Lupaa voidaan vähentää. Kaksiytiminen prosessori, 600 MHz, 8 Mt välimuisti, 64 Mt RAM, JPEG - pakkaus μClinuxissa . Objektiivi on asennettu rungon ulompaan osaan, sen periskooppimuoto mahdollistaa kuvaamisen 60°:n näkökentällä. 600 km:n kiertoradan korkeudella saavutetaan 25 metrin resoluutio pikseliä kohden .

SAMIS

Yksi satelliittikokeista mikrometeoriittien tutkimiseksi. Pääosa on 50×37 mm:n pietsokalvo, joka on kiinnitetty laitteen Z-puolelle . Jokainen mikrometeoriitin törmäys kalvoanturin kanssa tuottaa sähköisen impulssin suhteessa mikrometeoriitin kineettiseen energiaan. Luotu signaali kulkee ajotietokoneen signaalivahvistimen ja ADC : n läpi ja lähetetään sitten maahan. Toisin kuin kahdessa muussa kokeessa, dataa tulee jatkuvasti, mutta vain kynnysten ylittävät signaalit lähetetään välittömästi Maahan, loput kerätään saapuessaan ja lähetetään sitten Maahan keskimääräisenä kuvana. Mikrometeoriittivuon arviota käytetään satelliitin kiertoradan tietojen tarkentamiseen. Ennen satelliitin laukaisua suoritettiin onnistuneita testejä mikrometeoriittimalleilla, joiden koko oli 10 mikronia.

DOSE-N

Kokeilu radioaktiivisen säteilyn mittaamiseksi satelliitin kiertoradalla. Tiedot lähetetään säännöllisesti Maahan. Se on valokenno ja diodi , joka sisältää pohjan tuikelevyllä . Kosminen säteily, joka on vuorovaikutuksessa tuikeaineen kanssa, tuottaa fotoneja, joiden aallonpituus on diodin aktiivisella spektrialueella. Diodin tuottama sähköimpulssi on verrannollinen säteilyannokseen ja suhteellisuuskerroin määritetään kalibroimalla mittauspiiri tunnetulla säteilylähteellä. Diodi ja tuikemateriaali on asennettu piirilevylle satelliitin sisällä magnetometrin ja kameran prosessorin viereen. [6]

Rakentaminen

Satelliitti perustuu CubeSat - alustalle MSP430 - prosessorilla .

Viestintäjärjestelmä

Satelliitille valittiin järjestelmä, jossa on kaksi antennia : toinen toimii ultralyhytaaltoalueella taajuudella 437 MHz (aallonpituus ~ 70 cm radioamatöörikaistasta ) ja toimii majakkana, toinen tiedonsiirtoon laajakaistalla. taajuudella 2,4 GHz (ISM-kaista). Redundanssin vuoksi antennit toimivat toisistaan ​​riippumatta ja eri prosessoreista - datamoduuli perustuu satelliittia ohjaavaan MSP430-prosessoriin ja majakka tieteellisiä kokeita ohjaavaan MSP430:een . Alun perin suunniteltiin, että majakkaa käytettäisiin vain telemetrian lähettämiseen tietyin aikavälein, mutta protokollan redundanssi mahdollistaisi tiedonsiirron nopeuden vuoksi täysin kaiken tiedon siirtämisen satelliitista.

MHX-2400-antenni lähettää ensisijaisesti hyötydataa ja eri alijärjestelmien tilatietoja. Vaikka dokumentoitu tiedonsiirtonopeus on 9 600 bps 1 W:lla, kehittäjät raportoivat, että todellinen nopeus voi olla jopa 115 kbps.

Sekä antenneilla että niiden pyyhkäisymekanismilla on erittäin tärkeä rooli viestintäjärjestelmässä. Jos taajuudella 2,4 GHz (~ 30 mm) neljännesaallonpituisia monopoliantenneja voidaan asentaa satelliitin kummallekin puolelle, vastaava 437 MHz antenni olisi ~160 mm, eli huomattavasti pidempi kuin satelliitin 100 mm:n sivupituus. Pyyhkäisymekanismi aktivoituu välittömästi satelliitin irrottamisen jälkeen yläasteesta.

Virtalähdejärjestelmä

Virtalähdejärjestelmä koostuu 18 ( gallium , indium , arsenikki ) aurinkoparistosta , joiden hyötysuhde on 24 %, kattaa täysin satelliitin sähköntarpeen. Akkukennot on kytketty sarjaan pareittain 9 rinnakkaisliitännällä piiriin kuuluvalla diodilla oikosulkujen estämiseksi . Tarvittavan (2 W) ylittävä sähkö kertyy kahteen sarjaan kytkettyyn 1 Ah BQ2405 litiumioniakkuun .

Järjestelmä toimii kuin pingistä : aurinkopaneeleilla saatava ylimääräinen teho menee akkujen lataamiseen ja niistä muuntimen kautta satelliittialijärjestelmiin. Tämä arkkitehtuuri on suunniteltu vaimentamaan DC/DC-muuntimen tuottamaa kohinaa, kun paristot kytketään suoraan, mikä vaikuttaa mikrometeoritunnistimen lukemiin. Kun akku epäonnistuu, on mahdollista kytkeä akut suoraan.

ADCS

ADCS (Attitude Control and Determination System) ei ole elintärkeä satelliitin toiminnalle, koska aluksella oleva hyötykuorma täyttää toissijaiset suunnittelutavoitteet. Tämän järjestelmän luotettavuuden ja yksinkertaisuuden vaatimukset täyttyivät täysin. Siksi järjestelmä jaettiin kahteen osaan - suuntausjärjestelmään ja ohjausjärjestelmään. Ensimmäinen sisältää kolmiakselisen magnetometrin ja GPS - moduulin. GPS-moduulin tiedot (korkeus, leveysaste, pituusaste) sisällytetään IGRF :ään (International Geomagnetic Field Reference) sekä näiden avaruuskoordinaattien magneettikentän arvot. Tietoja verrataan laivan magnetometrin tietoihin ja lasketaan satelliitin suunta avaruudessa sekä deklinaatiokulma (D) ja inklinaatio (I). GPS-vastaanottimen käyttö mahdollistaa varmuuskopioalgoritmin toteuttamisen satelliitin spatiaalisen sijainnin laskemiseksi Keplerin kiertoradalla - kahdella maa-asemalta ladatulla lineaarisella NORAD -elementillä.

Suuntausjärjestelmä on kaksiakselinen reaktiopyöräjärjestelmä. Tämä järjestelmä on korkeatasoinen kosminen dynamiikka. Saadut tiedot ovat hyödyllisiä koulutuksen kannalta. Silmukan ohjaimen suljetun silmukan palautetoiminnallisuuden osoittaminen olisi todellinen menestys satelliitille. Tästä osajärjestelmästä saadut telemetriset tiedot ovat välttämättömiä avaruusdynamiikan tutkimukselle.

Maa-asema

Maahan asennettiin kaksi radioasemaa:

1. Bukarestin yliopiston fysiikan laitoksen 437 MHz asema lähellä Bukarestia ;
2. 2,4 GHz:n asema syrjäisellä paikalla Karpaateilla , lähellä Cluj-Napocaa , Romaniassa .

Bukarestin radioasema on ollut toiminnassa vuodesta 2007, jolloin sitä käytettiin vastaaville satelliiteille Japanista ja Saksasta . Ja toista ei ole koskaan testattu, koska 2,4 GHz on melko harvinainen alue satelliiteille. Käyttämällä kahta asemaa samanaikaisesti voit parantaa viestintämahdollisuutta ja laatua laitteen kanssa. [7]

Käynnistä

Laukaisu suoritettiin Vega-kantoraketilla Kouroun laukaisupaikalta 13.2.2012 toissijaisena kuormana. Ratatiedot: Naparata 354 km x 1450 km, kaltevuus = 71°, kiertoaika = 103 minuuttia (14 kierrosta/vrk). Noin 75 % radasta on auringonvalossa [8] .

Muistiinpanot

1. ↑ Tehtäväsivu ESAn  verkkosivuilla . ESA. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2012.
2. ↑ RN VEGA . ESA. Arkistoitu alkuperäisestä 1. toukokuuta 2012. (määrätön)
3. ↑ Bukarest Herald. historiallinen hetki. Ensimmäinen Romanian satelliitti lähtee Kourosta.  (englanniksi) . Bukarestin Herald. Haettu 12. helmikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 23. tammikuuta 2012.
4. ↑ Goliath Amateur Satellites -yhdistyksen verkkosivuilla (linkki ei saavutettavissa) . AMSAT. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2012. (määrätön) 
5. ↑ Goliat - primul satelit romanesc . www.spacealliance.ro Haettu 11. heinäkuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 11. heinäkuuta 2019. (määrätön)
6. ↑ Tehtävä Romanian Cosmonautics -sivustolla . SpaceAlliance.ro. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2012. (määrätön)
7. ↑ Tehtäväpassi. PDF-tiedosto. (linkki ei saatavilla) . Bukarestin yliopisto. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2012. (määrätön) 
8. ↑ Foxcrawl-  uutiset . foxcrawl.com. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2012.