Az űrplatform ( műholdas platform ) az űrhajók (SC) építésének elterjedt egységes modellje , amely magában foglalja az összes műholdas szolgáltatási rendszert (az ún. szolgáltatási rendszermodul ), valamint a hasznos tehermodul tervezését , de a cél nélkül ( relé, tudományos vagy egyéb) berendezések.
Másrészt, az űrhajó típusától függően, a platform fogalmát gyakran használják olyan szolgáltatási rendszermodulra, amely csak műholdas szolgáltatási rendszereket tartalmaz (hasznos terhelésű modul tervezése nélkül).
Az űrplatformok használatának számos előnye van az űrhajók egyedi gyártásához képest [1] :
Általában az űrplatform tartalmazza a műhold összes szolgáltatási rendszerét, kivéve a hasznos adatmodult . Ebben az esetben a platformot Service Systems Module -nak is hívják, és a következőket tartalmazza: [2] [3] [4] :
Ezenkívül az űrplatformon helyet biztosítanak a rakománytér és az antennák felszerelésére. Azonban a kommunikációs műholdak építésére szolgáló platformokon, mint például a Spacebus , Express vagy SS / L 1300 , a hasznos tehermodul kialakítása (relé berendezés nélkül) általában szintén a platform részének tekintendő.
A platformokat jellemzően az indítandó hasznos teher tömegére optimalizálják, ami viszont meghatározza a teljes műhold tömegét és az energiaellátó rendszer teljesítményét [4] .
Az egyik legfontosabb paraméter az ST tömegének az űrhajó teljes tömegéhez viszonyított aránya. Nyilvánvalóan minél jobb ez az arány, annál hatékonyabban lehet teljesíteni a küldetés céljait. Általában a hordozórakéta teherbíró képessége határozza meg az űrhajó maximális tömegét a pályán. Így minél kisebb a platform súlya, annál több hasznos teher szállítható egy adott pályára [4] [5] .
Jelenleg ez az arány körülbelül 18-19% a modern nehéz távközlési platformok esetében, mint például a Spacebus vagy az Express 2000 . A fő technológiai probléma a pálya geotranszferről geostacionáriusra való fejlesztésének energiaköltsége . Az űrhajónak nagy mennyiségű üzemanyagot kell szállítania a pálya növeléséhez (legfeljebb 3 tonnát). Emellett további 400-600 kg-ot használnak fel a műhold adott pályán tartására az aktív működés teljes időtartama alatt [6] [7] .
A közeljövőben az elektromos ionmotorok széles körű elterjedése , valamint a napelemek és akkumulátorok tömegének csökkenése a PN tömegének az űrhajó teljes tömegéhez viszonyított arányának 25-re való javulását eredményezheti. % vagy több [6] [7] .
Az egyik legígéretesebb terület az elektromos ion - és plazmamotorok fejlesztése . Ezeknek a tolómotoroknak a fajlagos impulzusa sokkal nagyobb a hagyományos kétkomponensű hidrazinrendszerekhez képest (1500-4000 s versus 300 s), ezért használatuk a műholdak tömegének jelentős csökkenéséhez és a kilövésük költségének megfelelő csökkenéséhez vezethet. . Például a Boeing XIPS25 elektromos ionhajtómű mindössze 75 kg hajtóanyagot használ fel, hogy egy műholdat 15 éven át pályán tartson. Ennek a motornak a pálya növelésére, majd megtartására való esetleges használatával akár 50 millió euró is megtakarítható (bár ez a funkció jelenleg nincs teljesen kihasználva) [5] [6] [7] [8] .
Másrészt az új technológiák alkalmazása a napelemekkel (átállás a szilíciumról a többrétegű GaInP/GaAs/Ge-re) és az akkumulátorokkal ( lítium-ion technológiák bevezetése) kapcsolatban szintén az űrhajó súlyának csökkenéséhez vezet . 9] .
1963-ban a Dnyipropetrovszk városában található OKB-586 (később Yuzhnoye Design Bureau ) a világon elsőként dolgozott ki három egységes űrhajóplatform tervezetét: DS-U1 - nem kémiai energiaforrásokkal orientált, DS-U2 - nem napelemekkel, DS -U3 - Nap felé orientált napelemekkel.
Az AUOS (Automatic Universal Orbital Station) az OKB-586 által kifejlesztett űrplatform. 2 változatban létezett: 1) a Föld irányába ( AUOS-Z ) és 2) a Nap felé orientálva ( AUOS-SM ). Az AUOS sorozat műholdai sok ötletet és koncepciót megőriztek az előző generációs OKB-586- DS-U által kifejlesztett űrplatformban .
A KAUR (Egységes sorozat űrhajója) műholdas platformok családja, amelyet az OKB-10- ben (NPO PM, ma JSC ISS neveztek el Reshetnevről) az 1960-as évek óta. A KAUR platform módosításai alapján több generációs kommunikációs és navigációs műholdak épültek, egészen a 2000-es évek elejéig [10] .
Tömeg szerint (beleértve az üzemanyagot is) a műholdas platformok jelenleg három kategóriába sorolhatók [2] [4] :
A platform fejlesztésekor figyelembe veszik a referenciapályára történő beillesztés típusát is: közvetlen beillesztés vagy további beillesztés a geotranszferről a geostacionárius pályára a műhold apogee távirányítójával. Általánosságban elmondható, hogy a könnyű platformokra épített űrjárművek közvetlenül geostacionárius pályára állíthatók, ami lehetővé teszi, hogy megszabaduljunk az apogee motortól és a hozzá tartozó üzemanyagtól.
Jelenleg a geostacionárius műholdak fő gyártói a következő műholdas platformokat használják:
| Név | Űrhajó tömege, kg | Erő PN, kW | Menny. (gyártásban) KA | Gyártó | Ország |
|---|---|---|---|---|---|
| Közepes és nehéz platformok | |||||
| Spacebus 4000 [4] | 3000-5900 | 11.6-ig | 65. cikk (7) | Thales Alenia Space | / |
| Eurostar 3000 [11] | 6400-ig | 6-14 | 60 felett | EADS Astrium | / |
| Alphabus [12] | 6000-8800 | 12-18 | egy | EADS Astrium / Thales Alenia Space | / / |
| Boeing 702 | 6000-ig | 18 előtt | 25 (15) | Boeing | |
| Boeing 601 | 73. cikk (3) bekezdés | Boeing | |||
| SS/L 1300 | 8000-ig | legfeljebb 20 | 83 (25) [13] | Space Systems/Loral | |
| A2100AX_ _ | 2800-6600 | 15-ig | 36 | Lockheed Martin Space Systems | |
| KAUR-4 | 2300-2600 | 1,7 - 6,8 | 31 | OJSC ISS | |
| Express 2000 [14] | 6000-ig | 14-ig | 0 (4) | OJSC ISS | |
| Dongfang Hong-4 (DFH-4) | 5200-ig | 8-ig | 12 | Kínai Repüléstudományi és Technológiai Társaság | |
| DS-2000 [15] | 3800-5100 | 15-ig | 4. cikk (7) | Mitsubishi Electric | |
| Könnyű platformok | |||||
| STAR busz [16] | 1450 (száraz) | 1,5 - 7,5 | 21 (10) | Orbital Sciences Corporation | |
| Express 1000 [14] | 2200-ig | 6-ig | 6 (18) | OJSC ISS | |
| A2100 A | 1-4 | Lockheed Martin Space Systems | |||
| LUXOR (SmallGEO) | 1600-3000 | 4-ig | 0 (1) | OHB | |
| Navigátor [17] | 650-850* | 2.4-ig | 3. cikk (5) [18] [19] | NPO őket. Lavochkin | |
| Yacht [20] | 350-500* | 3,9-ig | négy | GKNPTs im. M. V. Hrunicsov | |
| Univerzális űrplatform [21] | 950-1200 | 3-ig | 4. cikk (1) bekezdés [22] | RSC Energia | |
| Ultrakönnyű platformok | |||||
| TabletSat | 10-200 | 0,2-ig | egy | SPUTNIX | |
| OrbiCraft-Pro | 1-10 | 0,01-ig | 3 (8) | SPUTNIX | |
| * A platform száraz tömege | |||||