Góliát

A Góliát ( rus. Goliath ) az első román mesterséges műhold [3] , amelyet a Bukaresti Egyetem fejlesztett ki a Román Nemzeti Űrügynökség és a Román Űrkutató Intézet támogatásával, nemzeti költségvetési támogatással. Romániában egy tipikus űrprojekt minden fázisát kidolgozták: tervezés, kivitelezés, integráció, elemzés és tesztelés. A fejlesztők elkészítették a műholddal való rádiókommunikációhoz szükséges földi infrastruktúrát is. Ez egy tipikus " CubeSat " műhold [4] .

Leégett a légkörben 2015.01.02. A küldetés 1054 napig tartott. [5]

Tudományos felszerelés és küldetés céljai

Műholdas berendezések fő listája

• A DOSE-N egy szcintillációs számláló , amelyet a műholdon belüli teljes sugárzási dózis mérésére terveztek. Az adatkészlet a dózisértékből és abból a pozícióból (ideértve az időt is), ahol ezt az értéket mérték.
• A CICLOP egy 3 megapixeles digitális fényképezőgép objektívkészlettel a Föld megfigyelésére, különösen Románia területén .
• A SAMIS egy olyan érzékelő, amely figyelembe veszi a mikrometeoritok becsapódását , és megméri azok kinetikus energiáját , hogy megbecsülje a számukat és sebességüket. Az egyes ütközések adatait a földi állomáson dolgozzák fel.

A művelet első szakaszának befejezése után a fejlesztők megkezdik az adatok fogadását és elemzését. A SAMIS és a DOSE-N tovább bővíti a sugárzással és a mikrometeoritokkal kapcsolatos ismereteket az alacsony Föld körüli pályán . A CICLOP tesztelni fogja a pico műholdak felszíni vezérlésre való felhasználásának megvalósíthatóságát, amelyek felhasználhatók a mezőgazdaságban , a geopolitikában , a katasztrófakezelésben és -figyelésben , valamint a nyilvánosság tájékoztatásában. A képek a kijelölt helyeken készülnek, és közzéteszik a projekt honlapján.

CICLOP

Ez egy kamera , amely 3 fő részből áll:

1. mátrix ;
2. feldolgozó processzor;
3. lencsekészlet ( lencse ).

A Devitech fejlesztette, és 4:3 formátumban készít fényképeket 3 Mpixeles érzékenységgel. Az engedély csökkenthető. Kétmagos processzor, 600 MHz, 8 MB gyorsítótár, 64 MB RAM, JPEG tömörítés μClinux alatt . Az objektív a test külső részére van felszerelve, periszkóp formája lehetővé teszi a 60°-os látómezővel történő fényképezést. 600 km-es pályamagasságon 25 m/ pixel felbontás érhető el .

SAMIS

Az egyik műholdkísérlet a mikrometeoritok tanulmányozására. A fő rész egy 50×37 mm-es piezo fólia, amely a készülék Z-oldalára van rögzítve . A mikrometeoritok minden egyes ütközése a filmérzékelővel a mikrometeorit kinetikus energiájával arányos elektromos impulzust generál. Az előállított jel áthalad a fedélzeti számítógép jelerősítőjén és ADC -jén, majd továbbítja a Földre. A másik két kísérlettől eltérően az adatok folyamatosan érkeznek majd, de csak a küszöbérték feletti jelek kerülnek azonnal a Földre, a többit megérkezésükkor felhalmozzák, majd átlagos kép formájában továbbítják a Földre. A mikrometeorit fluxusának becslését a műhold pályájára vonatkozó adatok finomításához fogják használni. A műhold felbocsátása előtt sikeres teszteket végeztek 10 mikron méretű mikrometeoritok modelljeivel.

DOSE-N

Kísérlet a radioaktív sugárzás mérésére műholdpályán. Az adatokat rendszeresen továbbítják a Földre. Ez egy fotocella és egy dióda , amely tartalmaz egy szcintillátorlemezes talpat . A kozmikus sugárzás a szcintillátorral kölcsönhatásba lépve olyan fotonokat hoz létre, amelyek hullámhossza a dióda aktív spektrális tartományában van. A dióda által generált elektromos impulzus arányos lesz a sugárdózissal, az arányossági tényezőt a mérőkör ismert sugárforrással történő kalibrálásával határozzuk meg. A dióda és a szcintillációs anyag egy nyomtatott áramköri lapra van felszerelve a műhold belsejében, a magnetométer és a kamera processzora mellett. [6]

Építkezés

A műhold az MSP430 processzort használó CubeSat platformon alapul .

Kommunikációs rendszer

A műholdhoz két antennás rendszert választottak : az egyik ultrarövidhullámú tartományban működik 437 MHz-es frekvencián (hullámhossz ~ 70 cm az amatőr rádiósávban ) és jeladóként, a másik a szélessávú adatátvitelre szolgál. 2,4 GHz-es frekvencián (ISM sáv). A redundancia érdekében az antennák egymástól függetlenül és különböző processzoroktól függetlenül működnek - az adatmodul a műholdat vezérlő MSP430 processzoron, a jelzőfény pedig a tudományos kísérleteket vezérlő MSP430-on alapul . Kezdetben úgy tervezték, hogy a jeladót csak a telemetria bizonyos időközönkénti továbbítására használnák, azonban a protokoll redundanciája az adatátviteli sebesség miatt abszolút minden adatot lehetővé tenne a műholdról.

Az MHX-2400 antenna elsősorban a különböző alrendszerek hasznos adatát és állapotadatait továbbítja. Bár a dokumentált adatátviteli sebesség 9600 bps 1 W-on, a fejlesztők jelentése szerint a valós sebesség akár 115 kbps is lehet.

Mind az antennák, mind a sweep mechanizmusuk rendkívül fontos szerepet töltenek be a kommunikációs rendszerben. Ha a 2,4 GHz-es (~30 mm) negyedhullámhosszú monopólusantennákat fel lehet szerelni a műhold mindkét oldalára, akkor egy hasonló 437 MHz-es antenna ~160 mm-es lenne, vagyis lényegesen hosszabb, mint a műhold 100 mm-es oldalhossza. A sweep mechanizmus azonnal működésbe lép, miután a műholdat leválasztják a felső szakaszról.

Áramellátási rendszer

Az áramellátó rendszer 18 db ( gallium , indium , arzén ) napelemből áll, 24%-os hatásfokkal teljes mértékben biztosítja a műhold áramszükségletét. Az akkumulátorcellák soros párokba vannak kötve 9 párhuzamos csatlakozással az áramkörben található diódával a rövidzárlat elkerülése érdekében . A szükséges (2 W-ot) meghaladó áramot két sorba kapcsolt 1 Ah BQ2405 lítium-ion akkumulátor halmoz fel.

A rendszer úgy működik, mint a ping-pong : ha napelemekkel táplálják, a felesleges energia az akkumulátorok töltésére megy, majd az átalakítón keresztül a műholdas alrendszerekre. Ezt az architektúrát úgy tervezték, hogy elnyomja a DC/DC konverter által keltett zajt, amikor az elemeket közvetlenül csatlakoztatják, ami befolyásolja a mikrometeor detektor leolvasását. Ha az akkumulátor meghibásodik, lehetséges az akkumulátorok közvetlen csatlakoztatása.

ADCS

Az Attitude Control and Determination System (ADCS) nem létfontosságú a műhold működéséhez, mivel a fedélzeti rakomány másodlagos tervezési célokat teljesít. A rendszer megbízhatóságának és egyszerűségének követelményei teljes mértékben megfeleltek. Ezért a rendszert két részre osztották - az orientációs rendszerre és a vezérlőrendszerre. Az első egy háromtengelyes magnetométert és egy GPS - modult tartalmaz. A GPS-modul adatai (magasság, szélesség, hosszúság) szerepelni fognak az IGRF -ben (International Geomagnetic Field Reference), valamint ezen térkoordináták mágneses mezőértékei . Az adatokat összevetik a fedélzeti magnetométer adataival, és kiszámítják a műhold térbeli tájolását, valamint a deklinációs szöget (D) és a dőlésszöget (I). A GPS-vevő használata lehetővé teszi egy tartalék algoritmus megvalósítását egy műhold térbeli helyzetének kiszámításához Kepleri orbitális elemek - két földi állomásról letöltött lineáris NORAD elem - segítségével.

Az orientációs rendszer egy kéttengelyes reakciókerékrendszer. Ez a rendszer a kozmikus dinamika magas szintű. A kapott adatok oktatási szempontból hasznosak lesznek. A hurokvezérlő zárt hurkú visszacsatolási funkciójának bemutatása igazi siker lenne a műhold számára. Az ebből az alrendszerből nyert telemetriai adatok szükségesek a térdinamikai kutatásokhoz.

Földi állomás

Két rádióállomást szereltek fel a Földön:

1. A Bukaresti Egyetem Fizikai Tanszékének 437 MHz-es állomása, Bukarest közelében ;
2. 2,4 GHz-es állomás egy távoli helyen a Kárpátokban , Kolozsvár közelében , Romániában .

A bukaresti rádióállomás 2007 óta működik, amikor is hasonló japán és német műholdak vételére használták . A másikat pedig soha nem tesztelték, hiszen a 2,4 GHz meglehetősen ritka tartomány a műholdak számára. Két állomás egyidejű használata lehetővé teszi az eszközzel való kommunikáció esélyének és minőségének növelését. [7]

Indítsa el a

A kilövést a Vega hordozórakéta hajtotta végre a kouroui kilövőhelyről 2012. február 13-án másodlagos terhelésként. Keringési adatok: Poláris pálya 354 km x 1450 km, dőlés = 71°, keringési idő = 103 perc (14 fordulat/nap). A pálya körülbelül 75%-a napfényben van [8] .

Jegyzetek

1. ↑ Küldetésoldal az ESA  honlapján . ESA. Az eredetiből archiválva: 2012. szeptember 12.
2. ↑ RN VEGA . ESA. Az eredetiből archiválva : 2012. május 1. (határozatlan)
3. ↑ Bukaresti Hírnök. történelmi pillanat. Az első román műhold Kouróból indul.  (angol) . A Bukaresti Hírmondó. Letöltve: 2012. február 12. Az eredetiből archiválva : 2012. január 23..
4. ↑ Góliát az Amatőr Műholdak Szövetségének honlapján (elérhetetlen link) . AMSAT. Az eredetiből archiválva: 2012. szeptember 12. (határozatlan) 
5. ↑ Goliat - primul satelit romanesc . www.spacealliance.ro Letöltve: 2019. július 11. Az eredetiből archiválva : 2019. július 11. (határozatlan)
6. ↑ Küldetés a Román Kozmonautika honlapján . SpaceAlliance.ro. Az eredetiből archiválva: 2012. szeptember 12. (határozatlan)
7. ↑ Küldetési útlevél. PDF fájl. (nem elérhető link) . Bukaresti Egyetem. Az eredetiből archiválva: 2012. szeptember 12. (határozatlan) 
8. ↑ Foxcrawl  News . foxcrawl.com. Az eredetiből archiválva: 2012. szeptember 12.