Young Engineers 'Satellite 2 - Young Engineers' Satellite 2

Den rekonstruerte distribusjonen av YES2-båndet, dvs. banen til Fotino-kapsel i forhold til Foton-romfartøyet. Orbital bevegelse er til venstre. Jorden er nede. Mount Everest vises flere ganger for målestokk. Fotino ble løslatt vertikalt, 32 km under Foton, omtrent 240 km over jordens overflate, og gjorde et re-entry mot Kasakhstan.

Den Young Engineers' Satellite 2 ( Ja2 ) er en 36 kg student-inne tjore satellitt som er en del av ESA 's Foton-M3 vektløshet oppdrag. Lanseringen av den russiske Foton-M3 skjedde 14. september 2007 klokken 13:00 (CEST) av en Soyuz-U- bærerakett. Prosjektet ble utført av Delta-Utec SRC og overvåket av ESA Education Office og ble nesten helt designet og bygget av studenter og unge ingeniører.

YES2-distribusjonen fant sted 25. september 2007. Målet for oppdraget var å distribuere en 30 km lang og 0,5 mm tynn binde (laget av Dyneema ) i to kontrollerte trinn, for å frigjøre en liten, sfærisk, lett gjeninnføringskapsel kalt Fotino inn i en forhåndsbestemt bane til et landingsområde i Kasakhstan. De vitenskapelige målene for oppdraget er oppnådd. YES2 inneholdt den første flertrinns tether-distribusjonen. Den kan rekonstrueres med omtrent 20 meters nøyaktighet for første etappe (3400 m) og 100-150 m for 31,7 km distribusjon som helhet. Den første etappen ble distribuert nøyaktig (ca. 10–20 m feil), den andre etappen ble overplassert med 1,7 km. Fotino løslatt som planlagt under en svinging av det fastbundne systemet gjennom vertikalen (sett fra Foton). Tether-egenskapene, distribusjonsdynamikken og tether-distribusjonens systemytelse kan evalueres. Tether-distribusjonen utførte nominelt. På grunn av en elektrisk feil klarte ikke datamaskinen å registrere den endelige lengden riktig, og bare en delvis distribusjon ble opprinnelig rapportert basert på telemetri tilgjengelig i sanntid. Opprinnelig distribusjonsfriksjon ble funnet å overstige det nominelle området, avslørt ved testing etter oppdrag som mest sannsynlig på grunn av en termomekanisk avregning av tether-spolen Noen uker etter oppdragets fullføring bekreftet analysen av hele datasettet at tetheren ble utplassert til fulle lengde på 31,7 km. Det ble aldri mottatt noe signal fra "Fotino" re-entry capsule etter separasjon, og den gikk tapt. YES2 etablerte en ny verdensrekord som den lengste kunstige strukturen i rommet og ble senere inkludert i Guinness Book of Records Edition 2009.

YES2-prosjektet

Det meste av arbeidet som ble gjort i dette ambisiøse prosjektet (som design, produksjon og integrering) ble utført av studenter og unge ingeniører. Totalt deltok rundt 450 studenter.

Rett etter prosjektets begynnelse ble fire "Centers of Expertise" opprettet. Dette var universiteter som var ansvarlige for deler av satellitten eller delsystemene. Sentrene var: Samara State Aerospace University, Russland (misjonsanalyse, GPS); Universitetet i Modena og Reggio Emilia, Italia (re-entry capsule); Hochschule Niederrhein i Krefeld , Tyskland (tether); University of Patras , Hellas (mekanisk og termisk). Koordinering og systemteknikk ble utført av hovedentreprenør Delta-Utec SRC fra Nederland.

Mot slutten av prosjektet, i produksjons- og integrasjonsfasen, konsentrerte arbeidet seg om Delta-Utec-kontoret i Leiden og ESAs ESTEC i Noordwijk , hvor satellitten ble bygget og testet.

Testprogrammet inkluderte:

Satellitten ble overlevert til ESA i begynnelsen av mai 2007 og ble sendt til Samara (Russland) kort tid etter, der YES2 ble parret med Foton-M3 for første gang for testformål. Etterpå ble YES2 og Foton separert igjen og brakt til Baikonur (Kasakhstan) med tog hvor hele satellitten ble fullstendig integrert og parret med bæreraketten, en Soyuz-U- rakett. Foton-M3 og YES2 ble endelig lansert 14. september 2007 klokka 13:00 (CEST) fra Gagarin-lanseringsplaten ved Baikonur Cosmodrome .

Hovedbidraget til prosjektet har vært demonstrasjonen av en kompleks kontrollert distribusjon i to trinn. Etter flyvningen ble flere uavhengige kilder til distribusjonsdata samlet, inkludert distribusjonslengde og hastighetsmålinger fra selve YES2, samt svært presise triaksiale akselerometerdata fra et eget eksperiment på Foton carrier-romskipet. Disse dataene bekreftet at distribusjonen for det meste lykkes, spesielt den kritiske første fasen og trinnovergangen og tether-distribusjonen utført nominelt. Dataene som er gjenopprettet har bidratt til å forstå distribusjonens ytelse og tether-dynamikk i usynlige detaljer, inkludert eksplisitte signaturer av lydbølger, tverrbølger og bevegelse med fjærmasse. Den lille gjeninnføringskapseln Fotino, ment å demonstrere SpaceMail-konseptet, ble ikke gjenopprettet. Beregninger basert på YES2-sensordata indikerer at landingsstedet skal være i eller nær Aralsjøen . Alternativt kan kapselen, eksperimentell i seg selv, ha brent opp eller krasjet.

Design av satellitten

Det er tre hovedkomponenter i eksperimentet:

  • FLOYD - YES2-distribusjonsmekanismen plassert på Foton-romfartøyet;
  • MASS - det mekaniske anskaffelses- og støttesystemet;
  • FOTINO - en liten sfærisk kapsel, med en diameter på 40 cm og en masse på 6 kg.

YES2 misjonsdesign

Under flyturen kastet FLOYD-mekanismen ut de to andre komponentene. Det skulle da være en kontrollert utplassering av et 30 km langt bånd. Orbitaldynamikk førte til at Fotino-kapselen ble plassert foran morfartøyet. Ved å stoppe distribusjonen ble en pendellignende sving indusert. Når kapselen og bundet svingte gjennom den lokale vertikalen, ble båndet kuttet. Siden kapselen da gikk for sakte til å holde seg i bane, har den gått inn i en bane for å komme inn i atmosfæren fra en høyde på rundt 250 km, beskyttet av et varmeskjold laget av nye materialer. Når den nådde en høyde på 5 km, var en fallskjerm ment å distribuere for å sikre en myk landing på steppene i Kasakhstan.

Siden data fra Fotino ikke ble koblet ned, og selve Fotino-kapselen ikke ble gjenopprettet, er det ikke kjent hvor godt kapselen har overlevd oppføringen.

Se også

Referanser

Eksterne linker