Ştiri:

Vă rugăm să citiţi Regulamentul de utilizare a forumului Scientia în secţiunea intitulată "Regulamentul de utilizare a forumului. CITEŞTE-L!".

Main Menu

SpaceAlliance.ro : Primul portal romanesc de tehnologii aerospatiale

Creat de Adi, August 06, 2008, 11:33:55 PM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 3 Vizitatori vizualizează acest subiect.

Adi

Am promovat articolul "China din nou activa in domeniul satelitiilor de observatie" pe site.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

s.p.a.c.e

Ultimele noutati despre satelitii Herschel si Planck

Herschel-Planck, cel mai important proiect pe care ESA l-a lansat in anul 2009 si cel mai mare realizat vreodata in Europa a inceput in urma cu 20 de ani si a costat agentia 1.9 miliarde de euro.
Lansarea dubla cu o greutate totala de 6 tone a fost realizata de o racheta Ariane 5 ECA in zborul cu numarul 188 de la complexul 3 din Kourou, Guiana Franceza pe 14 mai anul trecut.
In ciuda diferentelor majore dintre cei doi sateliti, Herschel si Planck au in comun foarte multe caracteristici. In primul rand orbita in jurul punctului Lagrange L2 al sistemului Soare-Pamant/Luna, un punct imaginar in spatiu localizat undeva la 1.5 milioane de kilometri departare de Pamant. Orbita larga de tip Lissajous il duce pe Herschel 500.000 km deasupra si sub planul ecliptic cu o deviatie maxima azimutala de 800.000 km de o parte si de alta a punctului central L2. Prin contrast, Planck calatoreste intr-o orbita Lissajous cu amplitudine mai mica de numai 400.000 km.
In mod traditional misiunile operand in gama infrarosu au orbite heliocentrice in jurul Pamantului asa cum au fost in trecut satelitii ISO, Most, Corot sau Spitzer si sufera de interferente majore ale radiatiei externe asupra instrumentatiei stiintifice si de lungi perioade de inactivitate.
In premiera, o data cu lansarea misiunii NASA WMAP, un nou tip de orbita a inceput sa fie folosit- orbitele Lissajous in jurul lui L2, care in comparatie cu solutiile traditionale ofera un climat mult mai stabil in special pentru studiul a ceea ce generic se numeste "cold Universe". Cu Pamantul si Soarele aflate in aceeasi directie, planul focal al telescopului poate fi cu usurinta protejat impotriva expunerii directe la radiatia luminoasa, iar temperaturile externe scazute contribuie substantial la stabilirea echilibrului termic al electronicii de bord.
In mod firesc, cum Pamantul orbiteaza in jurul Soarelui, punctul L2 si satelitul plasat acolo, navigheaza in spatiu, acoperind 360 de grade in planul galactic.
Inspirat de numele astronomului Frederick Wiliam Herschel, celebru pentru descoperirea planetei Uranus, satelitul a fost construit pentru studiul stelelor si galaxiilor si are instalat la bord cel mai mare telescop de tip Cassegrain zburat vreodata in spatiu.
Oglinda principala, cu un diametru de 3.5 m este de 4 ori mai mare decat precedentele telescoape in infrarosu si de 1.5 ori mai mare decat cea a lui Hubble, reusind sa capteze de 12 ori mai multa radiatie luminoasa decat in cazul misiunii ISO.
Pe viitor va fi depasita doar de cea care va fi instalata la bordul lui JWST si care va avea un diametru de 6.5 m, dar aceea va fi construita din celule individuale grupate impreuna ceea ce inseamna ca nu va fi monobloc.
Realizata pe baza de SiC cu o foarte mare precizie, oglinda lui Herschel cantareste surprinzator in ciuda gabaritului numai 315 kg.
Herschel este un satelit masiv, cu o lungime de 7.5 m, un diametru de 4 m si o greutate de 3.4 tone construit in jurul unui modul de baza denumit SVM sau "service module" (comun cu Planck). Este un satelit stabilizat triaxial, echipat cu motoare pe baza de hidrazina, roti volante, giroscoape, camere stelare si senzori solari. Nu este ceea ce in mod curent se numeste un "sky mapper" sau "wide view surveyor" asa cum este ultima platforma lansata in spatiu de NASA- telescopul Wise, ci mai degraba un investigator punctual pentru astronomi.
Pe platforma de baza SVM sunt montate 3 instrumente ce folosesc din plin capacitatea telescopului : Heterodyne Instrument for Herschel (HIFI), Herschel Photoconductor Array Camera and Spectrometer (PACS) si Herschel Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE).
Pentru o buna calitate a observatiilor, planul focal al instrumentelor este racit folosind un sistem criogenic pe baza de heliu fluid care se evaporeaza continuu dar care prin recirculare intr-o retea spaciala de conducte amplasate in punctele cheie ale satelitului, mentine temperatura constanta in jurul valorii de zero absolut.
Cel de al doilea satelit, care poarta numele fizicianului german Max Planck, castigator al premiului nobel in 1918, continua studiile incepute de WMAP si COBE in domeniul CMB- "cosmic microwave background", dar la o rezolutie mult mai mare, Planck fiind capabil sa detecteze cele mai mici variatii de temperatura din spatiu.
Comparativ cu WMAP se asteapta masuratori la o zecime din lungimea de unda a acestuia si cu o precizie unghiulara de 3 ori mai mare, rezultand o imbunatatire a calitatii masuratorilor finale de pana la 15 ori mai mare.
Asa cum mentionam anterior, construit pe aceeasi platforma de baza SVM ca si Herschel, Planck este un satelit mai mic, in lungime de 4.2 m, cu un diametru de 4.2 m si cantarind 1.95 tone.
Deasupra acestuia sunt montate 2 oglinzi ale telescopului (oglinda principala de 1.9 x 1.5 m si oglinda secundara de 1.1 x 1.0 m) si instrumentatia stiintifica : High Frequency Instrument (HFI) ce scaneaza radiatia cosmica in gama infrarosu 83-857 GHz si Low Frequency Instrument (LFI) operand in gama 27-77 GHz, ambele racite la o incredibila valoare de 0.1 K una din cele mai mici temperaturi din Univers.
Prin comparatie cu Herschel, Planck este ceea ce se numeste un "spinner" stabilizat la o viteza de rotatie de 1rpm cu ajutorul unor motoare pe baza de hidrazina, senzori solari si camere stelare.
 
Posterele oficiale de prezentare ale celor doua misiuni. Credit ESA

Observatiile stiintifice au inceput in cazul lui Herschel pe 22 iunie atunci cand acesta s-a uitat la norii de gaz molecular incalziti de noile stele masive nascute in regiunea DR21 din constelatia Cygnus.
Acestea au continuat prin orientarea camerei PACS spre "Cat's Eye Nebula" pe 23 iunie- o formatiune complexa gazoasa formata de o stea aflata la sfarsitul vietii. Cu imagini luate la diferite linii spectrale, a fost posibil sa se vada tridimensional cum vantul rezultat dinspre stea modeleaza formatiunea respectiva.
O zi mai tarziu, pe 24, SPIRE a fost calibrat pentru prima data in cazul galaxiilor M66 si M74, capturand cele mai bune imagini din istorie la aceste lungimi de unda si descoperind alte galaxii in planul secund al imaginilor.
Mai tarziu niste probleme tehnice au oprit instrumentul HIFI din observatii astfel ca satelitul a ramas doar cu doua instrumente active PACS si SPIRE.
In octombrie, o observatie intinsa pe parcursul a 6 ore a folosit pentru prima data cele doua fotometre in asa numitul "SPIRE/PACS parallel mode" o configuratie in care heliumul criogenic reuseste sa raceasca simultan planul focal al celor 2 instrumente (o optimizare importanta prin prisma duratei de viata a satelitului care este limitata de rezerva de heliu stocata la bord) si importanta pentru astronomi, acestia avand la dispozitie 5 imagini simultane la 5 lungimi de unda diferite din gama infrarosu.
Momentan Herschel este in faza de rutina a operatiilor folosind PACS si SPIRE, in timp ce HIFI (recuperat dupa o repornire pe 14 ianuarie cu electronica de rezerva) va avea activitati de verificare a performantelor urmate de un program de observatii stiintifice prioritar in urmatoarele luni.
Intr-o poza recenta facuta publica pe 4 martie, una dintre aceste activitati de verificare a lui HIFI a produs o spectaculoasa analiza spectrala cu un detaliu fara precedent asupra constelatiei "Orion".


Analiza spectrala in regiunea "Orion nebula". Credit ESA

Capabilitatea de scanare in infrarosu a telescopului il pune in pozitia de a se uita adanc in spatiul cosmic acolo unde va putea observa primele galaxii nascute. Miile de galaxii care vor fi astfel descoperite vor ingadui cercetatorilor sa testeze modelele de formare a galaxiilor si sa lamureasca procesele chimice care stau la baza formarii prafului interstelar.


Constelatia "Aquila", stele, nori de praf interstelar si o privire de ansamblu. Credit ESA


Poza realizata de Herschel pe 22 iunie in regiunea DR21 din constelatia "Cygnus"

O regiune in care se formeaza noi stele; prin detalierea la lungimi de unda specifice se poate realiza o analiza a compozitiei chimice a atomilor si moleculelor din apropierea stelelor. Credit ESA


Pe 14 februarie 2010, Planck a inceput a doua campanie de observatii asupra cerului dupa ce a reusit sa o incheie cu succes pe prima care a inceput pe 13 august. In decursul acestei prime campanii s-a reusit observarea a 95% din cer urmand ca procentul de 100% sa fie completat pana la mijlocului lunii iunie.
In septembrie, Planck a observat "Crab Nebula" – o sursa importanta pentru a verifica coreuta calibrare a instrumentelor, urmata de observatii asupra planetelor Marte si Jupiter (octombrie), Neptun (noiembrie), Uranus (decembrie) si Saturn (ianuarie).
La inceputul lui februarie Planck a pus la dispozitia comunitatii stiintifice prima arhiva cu uz intern. Considerand aceste prime rezultate foarte promitatoare si datorita functionarii foarte bune a sistemelor de bord, pe 15 ianuarie 2010 ESA a aprobat extensia misiunii pentru inca un an (pana la sfarsitul lui 2011).


Procentul de acoperire a sferei celeste de catre Plance in proiectie "Mollweide" si datat 11 februarie 2010. Diferitele nuante reprezinta proportia detectorilor folositi pentru observarea unei anumite arii- de la albastru insemnand mai putini detentori pana la rosu (mai multi). Credit ESA

Ultima imagine oferita publicului de ESA dupa prelucrarea unor recente date obtinute cu ajutorul lui Planck, este una foarte spectaculoasa putandu-se observa structura de tip filament a prafului interstelar in apropierea galaxiei Calea Lactee (zona scanata fiind intr-o regiune aflata la 500 de ani lumina de Soare sau 150 parsec, cu o anvergura de 55 de grade).
Imaginea arata galaxia noastra, o linie orizontala colorata in roz si traversata de formatiuni de praf cosmic colorate diferit in functie de temperatura- de la roz deschis cele care au cateva grade peste valoarea lui zero absolut, pana la portiuni mai inchise la culoare cu temperaturi undeva la -261 grade Celsius.
Dupa cum se poate observa, particulele mai calde sunt concentrate in apropierea planului galactic in timp ce cele mai reci raman suspendate deasupra si dedesubtul acestuia, intr-un fenomen deocamdata neexplicat in totalitate (probabil sub influenta fortelor gravitationale, a efectului rotatiei galaxiei, efecte ale campurilor magnetice sau radiatiilor).


Formatiuni filamentare de praf interstelar. Credit ESA

prezentare video

articol original Spacealliance

http://www.spacealliance.ro
Primul portal din Romania dedicat tehnologiilor aerospatiale

b12mihai

Fiecare are scopul lui in lumea asta nebuna.

Adi

Oh, multumesc mult, Mihai, eu am fost cam ocupat si fara net ieri, asa ca m-ai ajutat mult.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

s.p.a.c.e

EchoStar 14 ajunge pe orbita

Pe 29 decembrie anul trecut relatam despre plasarea pe orbita Pamantului a ultimului satelit de telecomunicatii din reteaua DirectTV.

Iata ca nici concurenta nu ramane inactiva pe aceasta piata globala a serviciilor de comunicatie si televiziune prin satelit, compania DishNetwork reusind sambata 20 martie sa dea un raspuns prin lansarea unei noi platforme numita EchoStar14.

Intregul proiect, coordonat incepand cu ianuarie 2007 de EchoStar Satellite Services, o subsidiara a concernului DishNetwork, a avut drept contractor principal compania Space Systems/Loral pe a carei platforma LS1300 garantata la o durata de operare orbitala de 15 ani, a fost construit noul satelit.

EchoStar14 este o platforma masiva de 6379 kg pentru a carei lansare, racheta Proton apartinand operatorului ILS a fost folosita la capacitatea maxima realizand un record de zbor (EchoStar14 este cel mai greu satelit lansat vreodata de Proton).

Compania ILS (International Launch Services) cu sediul in Virginia, SUA, si al carei actionar majoritar este compania ruseasca Khrunichev Space Center-constructorul rus al rachetei Proton, are drepturi de exclusivitate pentru comercializarea serviciilor de transport catre operatori de sateliti comerciali din intreaga lume.

Proton este o racheta de 58.2 m lungime si cantarind 705 tone in configuratie normala. Este echipata cu trei trepte motoare si un sistem de boostere, cu lungimea de 42.3 m si diamentrul variind intre 4.1 si 7.4 m. Acestora li se adauga sistemul aditional Breeze M care dezvolta o forta suplimentara de pana la 20 kN si care este echipat cu un sistem de stabilizare triaxiala, un sistem de navigatie si un calculator de bord, fiind direct raspunzator de calitatea injectiei orbitale a transportului. In cazul acestuia, cantitatea de combustibil incarcata depinde de specificul misiunii si este variata pentru a optimiza performanta zborului.
Prima treapta a rachetei este propulsata de 6 motoare de tip RD 276 care furnizeaza un total de 11 MN. Treapta a doua este alimentata de 3 motoare de tip RD 210 plus un motor de tip RD 211 furnizand o forta totala de 2.4 MN. Treapta a treia este propulsata de un motor de tip RD 213 cu forta de tractiune 583 kN, iar controlul si dirijarea zborului sunt realizate cu un sistem de avionica triplu redundant care comanda un motor de 31 kN cu 4 ajutaje. In aceasta echipare racheta este capabila sa inscrie intr-o orbita de transfer geostationara o masa de pana la 6360 kg.

Pentru zborul de sambata insa, inginerii de zbor au reusit sa configureze racheta de asa natura incat sa impinga aceasta bariera de greutate cu cateva kilograme mai sus.

video

Lansarea a avut loc de la hangarul 39 al bazei Baikonur din Kazahstan la ora 18:26 UTC si a durat aproximativ 9 ore si 10 minute pana la plasarea satelitului pe orbita dorita, una de transfer geostationara cu apogeul la 35786 km, perigeul la 3120 km si inclinatia de 26.7 grade. Pentru ca greutatea trasportata a fost una mare, secventa de zbor a fost complexa incluzand initial parcarea intr-o orbita circulara in jurul Pamantului, apoi o orbita intermediara, urmata de o orbita de transfer si in final trecerea la o orbita GTO.

Orbita finala geostationara va fi atinsa folosing motoarele de control orbital de la bordul satelitului, care vor reusi sa circularizeze traiectoria si sa scada inclinatia planului orbital.

Acesta a fost zborul cu numarul 355 de la intrarea in operare in anul 1965 a lui Proton si zborul 58 in serviciul operatorului ILS.
Dupa perioda de testare si pregatire a echipamentelor de bord pentru operare nominala EchoStar14 va intra in serviciu si va fi plasat la 119 grade vest acolo unde il va innocui in activitate pe EchoStar7 un satelit lansat in februarie 2002.

Cu un numar de 103 transpondere in banda Ku, operand servicii de televiziune standard si HD, EchoStar14 va ridica nivelul utilizatorilor companiei din zona Statelor Unite, Alaska si Hawaii la cifra de 14 milioane. Se estimeaza ca in medie fiecare nou utilizator adus in retea necesita din partea companiei in jur de 600 de dolari.

Compania DishNetwork cu sediul in Meridian, Coloroado, a fost infiintata in anul 1996 ca o subsidiara a companiei EchoStar fondata in 1980 si a avut la nivelul anului 2008 un numar de 26000 de salariati si o cifra de afaceri de 11.6 miliarde de dolari cu un profit net de 902 milioane de dolari.

Operand 15 sateliti, DishNetwork este in concurenta directa cu DirectTV controlata de miliardarul media R.Murdoch si cu puternicele firme de cablu din Statele Unite.

video

credit DishNetwork
articol orginal SpaceAlliance
http://www.spacealliance.ro
Primul portal din Romania dedicat tehnologiilor aerospatiale

Adi

Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

s.p.a.c.e

Hayabusa se intoarce acasa

Sonda spatiala Hayabusa a agentiei spatiale japoneze JAXA a intrat in linie dreapta pentru poate cea mai complicata faza a misiunii, reintoarcerea pe Pamant.

Hayabusa, denumita initial Muses C a fost lansata pe 9 mai 2003 de la baza spatiala Kagoshima la bordul unei rachete MV5 cu scopul declarat de a investiga asteroidul Itokawa (identificator 25143 sau 1998 SF36 mai tarziu redenumit dupa Hideo Itokawa parintele programului spatial japonez) ce zboara undeva la 300 milioane de km de Pamant.

Misiunea era una ambitioasa care presupunea trimiterea satelitului spre micul asteroid (540 x 270 x270 m), intalnirea, apropierea de acesta, coborarea unui mic lander, prelevarea de probe si apoi inscrierea pe o traiectorie care ar urma sa il aduca inapoi pe Pamant impreuna cu acestea.

Ar fi pentru prima data in istorie cand s-ar reusi prelevarea unor probe de pe o suprafata atat de mica cum este cea a unui asteroid, pana acum singurele probe prelevate care au ajuns pe Pamant fiind cele de pe Luna.
Hayabusa nu este primul satelit din aceasta clasa stiintifica- si alti sateliti au explorat suprafetele unor asteroizi cum ar fi Galileo lansat in 1989 (care a investigat asteroizii 951 Gaspra si 243 Ida) si Near lansat in 1996 care a studiat asteroizii 433 Eros si 253 Mathilde) dar asa cum spuneam ar fi pentru prima data cand fragmente din solul acestora s-ar putea reintoarce pe Pamant.
Era o continuare a programului Muses care mai avusese pana atunci inca doua platforme lansate: Muses A (Hilten) un satelit lansat in anul 1990 si Muses B (Halca) lansat in anul 1997, ambele platforme experimentale al caror tel principal era testarea unor noi tehnologii in conditiile defavorabile din spatiul cosmic.

Ca si aceste doua platforme mentionate anterior si Hayabusa era un satelit inovator din punct de vedere tehnologic preluand solutia cu propulsie ionica pentru calatoriile interplanetare de la misiunile NASA anterioare, avand un sistem autonom de navigatie (autonomous optical navigation and guidance), avand un mecanism automat de colectare a datelor (automated sampling mechanism) si o capsula de reintrare in atmosfera (direct reentry of recovery capsule).

Dezvoltarea misiunii Hayabusa a suferit pe parcursul timpului numeroase modificari. Initial satelitul trebuia lansat in iulie 2002 avand ca tinta asteroidul 1989 ML, dar ulterior tinta a fost modificata pentru asteroidul 4660 Nereus. In anul 2000, luna februarie, din cauza pierderii satelitului Astro E s-a decis suspendarea lansarilor folosind racheta MV si drept urmare fereastra deschisa pentru studierea lui Nereus a disparut. In consecinta s-a decis schimbarea tintei in favoarea lui Itokawa.
De asemenea, initial era prevazuta participarea NASA prin laboratorul JPL care urma sa contribuie cu experienta sa tehnologica la dezvoltarea unui mic rover numit Muses-CN, dar ulterior in noiembrie 2000 aceasta s-a retras din cauza unor probleme de finantare a proiectului. JAXA a trebuit sa preia initiativa si sa dezvolte din resurse proprii acest rover.
In sfarsit lansarea prevazuta pentru decembrie 2002 a trebuit amanata pentru mai 2003 din cauza unor noi probleme aparute la sistemul de control al rachetei.

MV este o racheta derivata din mai vechea varianta M-3SII, construita in trei trepte toate bazate pe combustibil solid si care a zburat in diferite configuratii in functie de tipul de misiune executat. In greutate totala de aproximativ 200 de tone, racheta este propulsata de trei motoare: un motor de tip M14 pentru treapta intai, furnizand o forta de 3800 kN, un motor de tip M24 sau M25 (in functie de scenariul lansarii) in treapta a doua furnizand 1245 kN sau respectiv 1350kN, si un motor de tip M34 furnizand 327 kN pentru treapta a treia. Acestora li se adauga un modul de control si insertie orbitala KM-V1 cu o tractiune de 51.9 kN care realizeaza plasarea pe orbita finala a satelitului.

Hayabusa al carei cost de program s-a situat undeva intre 12-18 miliarde de yeni japonezi (aproximativ 100-170 milioane de dolari la nivelul anului 2003) are dimensiunile de 1.5 x 1.5 x 1.05 m si a cantarit la lansare 530 kg dintre care 115 kg combustibil (50 kg de combustibil conventional si 65 kg de xenon).

Controlul satelitului pe orbita se realizeaza fie cu ajutorul propulsiei clasice orbitale pe baza de N2O4/N2H4 furnizand 22N fie cu ajutorul a patru motoare ionice (purtand indicativele A,B,C,D) furnizand intre 5.3 si 23.6mN la un consum energetic de 1kW.
Pentru corectii fine exista si un ansamblu de "reaction wheels" operand in cele trei directii ortogonale, care furnizeaza un moment maxim de 4Nm la o rotatie de 5100 rpm si lucreaza in conjunctie cu un accelerometru si un senzor de referinta inertiala.
In plus sistemul de navigatie dispune si de o camera stelara cu un CCD de 266 x 384 pixeli si cu o rezolutie de 375 arcsec si de 4 LRF "laser range finders".

Sistemul electric este intretinut de 2 panouri solare pe baza de GaAs, cu o suprafata totala de 12 m2 si o anvergura de 5.7 m, generand aproximativ 700kW (nominal la o distanta de 1 AU). Mai departe energia este inmagazinata intr-un sistem de baterii pe tehnologie Ni-MH cu o capacitate totala de 15Ah.

Antena principala cu diametrul de 1.6 m a fost montata pe un mecanism cu doua grade de libertate, in afara structurii propriu zise si a asigurat comunicatia in banda X cu statiile de sol, avand o putere de transmisie de pana la 20W si la o rata de pana la 8192 bps (rezultand un maxim de 5MB pe zi). Separat au existat si antene secundare-2 MGA (medium gain antenna) si 4 LGA (low gain antenna), capabile sa preia comunicatia fie in banda S fie in banda X.
Frecventa nominala de comunicatie cu satelitul a fost de 7156 MHz pentru transmiterea comenzilor si 8408 pentru descarcarea telemetriei.

Sistemul de management central al satelitului (asa numitul "data handling subsystem") este contruit in configuratie dubla (pentru a asigura protectia in cazul unor defectiuni) si este conectat la un hard disk (DR sau "data recorder") pentru stocarea datelor achizitionate in timpul periodelor de non-vizibilitate cu operatorii de pe Pamant.

Partea cea mai interesanta si spectaculoasa este insa achizitia succesiva a 2 mostre de pe suprafata asteroidului. Echipat cu un cap pirotehnic special de 40 cm lungime sonda urma sa produca explozii controlate prin ejectarea la viteza de 200-300 m/s a unor proiectile de 10 grame care prin penetrarea suprafetei asteroidului ar produce un mic "nor" de praf si particule ce urmau sa ajunga in camere speciale de stocare

La bordul satelitului au fost montate mai multe instrumente stiintifice:
-LIDAR (Light Detection and Ranging) este un radar altimetru care masoara in permanenta distanta intre satelit si suprafata asteroidului prin evaluarea intervalului de timp intre emiterea unui puls radar spre suprafata si receptia lui inapoi la bord
-NIRS (Near Infrared Spectrometer) este un spectrometru in infrarosu in care lumina este redirectata spre un fotodetector pe baza de InGaAs. Cu ajutorul lui se poate face o analiza a compozitiei minerale a asteroidului.
-XRS (X-ray fluorescence spectrometer) este un spectrometru care scaneaza in gama x cu ajutorul a 4 CCD-uri special construite reusind detectarea compozitiei chimice si distributia elementelor componente in masa asteroidului.
-ONC-W (Optical navigational Wide view Camera) este o camera folosita de sistemul de navigatie a satelitului
-AMICA (Telescopic Camera) este o camera operand in spectrul de radiatie vizibil, infrarosu apropiat, si ultraviolet apropiat construita in jurul unui CCD de 1024 x 1024 pixeli.
-Target Marker este un sistem folosit de sistemul de navigatie in faza de descindere finala la suprafata asteroidului

In plus exista o capsula de colectare si transport a datelor (Sampler and Reentry Capsule) si un mini rover (Small Rover Minerva).
Capsula ce urmeaza sa se reintoarca pe Pamant, poate cea mai importanta parte a intregului ansamblu, are 40 cm in diametru si o inaltime de 25 cm, cantarind 16.5 kg.

Atasata dispozitivului de colectare a mostrelor de sol, are o forma convexa special adaptata scenariului la care trebuie sa reziste in timpul descinderii in atmosfera terestra, acolo unde va atinge viteze de pana la 13 km/s, acceleratii de 25 g si temperaturi de cateva zeci de ori mai mari decat ale capsulei Apollo. De aceea a fost protejata termic prin montarea unui scut de protectie cu grosimea de 3 cm.

"Landerul" Minerva in greutate de 591g cu forma cilindrica 10 x12 cm, a fost proiectat sa produca imagini detaliate ale suprafetei asteroidului si sa le transmita mai departe sondei mama care trebuia sa le redirecteze spre Pamant.

Scenariul initial de zbor era unul extrem de complex.
Motoarele ionice trebuiau activate in mai 2003 reusind pana in iunie sa plaseze satelitul pe o orbita de intalnire cu asteroidul. Aceasta urma sa se produca in teorie in iunie 2005.
Pentru o perioada de timp satelitul ar fi trebuit sa ramana intr-o orbita heliocentrica in apropierea asteroidului dupa care ar fi trebuit sa coboare la o altitudine de 20 km ("approach phase") de unde timp de trei luni ar fi trebuit sa faca observatii asupra suprafetei solului.
Mai tarziu in noiembrie 2005, altitudinea ar fi trebuit scazuta si mai mult pentru a permite observatii amanuntite ("gate position" intre 10 si 20 km si "home position" intre 3 si 10 km) si in final prelevarea celor 3 mostre de sol. Fiecare achizitie insemna deplasarea satelitului de la distanta de observatie nominala pana in apropierea suprafetei asteroidului si apoi contactul scurt (1s) a capului pirotehnic urmata de indepartarea de sol si revenirea la traiectoria initiala.
In tot acest timp satelitul ar fi trebuit sa fie controlat in exclusivitate de sistemul autonom de navigatie comunicatia cu Pamantul fiind dificila din cauza non-vizibilitatii.
In final in aprilie 2007, satelitul urma sa isi reporneasca motoarele, sa se indeparteze de Itokawa si sa se reinscrie pe o traiectorie ce l-ar aduce in apropierea Pamantului undeva la o departare maxima de 300.000-400.000 km de acesta. Teoretic de la aceasta distanta operatorii de sol ar fi trebuit sa intervina pentru corectarea traiectoriei si apropierea ei de Pamant, iar ulterior o data cu traversarea atmosferei, capsula aflata la bord ar urma sa fie ejectata la o viteza relativa de 0.2 m/s si o frecventa de rotatie de 0.2 Hz, si sa intre pe o traiectorie balistica in iunie 2007 urmand sa aterizeze undeva pe teritoriul australian de unde ar trebui recuperata. La o inaltime de 8-12 km o parasuta atasata sistemului ar trebui sa se desfasoare automat si sa limiteze viteza de coborare pana la valoarea de 6 m/s. La atingerea solului, pentru ca suprafata unde aceasta ar putea cadea este estimata intr-o arie de 150 x 20 km, deci facand destul de dificila cautarea, capsula ar trebui sa emita un semnal special la frecventa de 242 Mhz care ar trebui in principiu sa usureze localizarea si recuperarea ei.

In practica insa, problemele care au urmarit misiunea inca din faza de proiectare nu au ocolit-o nici pe orbita, astefl ca scenariul initial a trebuit adaptat din mers.
In 2003 in timp ce Hayabusa se afla in traiectoria sa spre Itokawa, o furtuna solara a stricat o buna parte din celulele panourilor solare, reducand substantial nivelul de electricitate pe care acestea puteau sa il furnizeze la bord.
Pe 19 mai 2004, Hayabusa a folosit gravitatia terestra pentru intrarea intr-o orbita ce i-ar fi permis apropierea de asteroid. Atunci a trecut cel mai aproape de Pamant la o distanta de 3700 km deasupra Oceanului Pacific si a folosit din plin puterea furnizata de motoarele sale pentru a accelera si a modifica cursul traiectoriei. Cu acest prilej instrumentele stiintifice au fost folosite pentru a fotografia Pamantul si Luna si deopotriva pentru a fi calibrate.
Cu toate acestea, datorita defectiunii electrice de care aminteam anterior, subalimentate, motoarele ionice au subperformat la randul lor astfel ca drumul spre asteroidul Itokawa s-a desfasurat la o viteza redusa si in consecinta a durat mai mult cu aproximativ 3 luni (atingerea tintei finale a fost amanata din iunie pana in septembrie 2005).
In septembrie 2005, satelitul a ajuns la asteroidul Itokawa si a inceput campania de observatii. Au fost realizate investigatii de la diferite altitudini (variind intre 3 si 20 km) ce au vizat forma, terenul, reflectanta, compozitia minerala, gravitatia etc informatii care au furnizat indicii despre procesul de formare al asteroizilor.
Pentru ca fereastra de zbor era una fixa si satelitul trebuia sa paraseasca asteroidul la o data fixa in luna noiembrie, in practica timpul petrecut pentru observatii a trebuit diminuat de la ceea ce se dorea initial (in fapt doar 2 din cele 3 descinderi la suprafata au putut fi realizate).
Mai mult in iulie si octombrie 2005 doua dintre "reaction wheels" instalate la bord s-au stricat lasand satelitul fara posibilitatea de control fin in jurul a doua axe. Intregul scenariu de zbor a trebuit regandit in asa fel incat sa foloseasca cele doua motoare ionice pentru controlul pozitiei.
In sfarsit, pe 12 noiembrie s-a incercat coborarea mini-roverului la suprafata asteroidului pentru a putea colecta imagini de aproape. Din pacate comanda de coborare a roverului din satelit a interferat cu sistemul automat de control orbital al satelitului. Acesta setat pe modul "home position" adica pastrarea unei distante constante fata de suprafata asteroidului a primit masuratori de la altimetru care indicau scaderea altitudinii de croaziera la numai 44 m si autonom a comandat activarea celor doua motoare si marirea altitudinii de zbor. Din pacate aceasta manevra a avut un impact direct asupra roverului acesta desprinzandu-se la o altitudine mai mare decat cea planificata, iar cum suprafata asteroidului este una mica, acesta a scapat atractiei gravitationale fiind pierdut definitiv in spatiu.
Pe 19 noiembrie Hayabusa a incercat pentru prima data aterizarea pe asteroid si colectarea de particule de la suprafata insa JAXA nu a putut confirma 100% ca acest lucru s-a reusit pentru ca statiile de sol au pierdut contactul cu satelitul. Daca initial s-a crezut ca satelitul s-a oprit la circa 10m de suprafata, ulterior prin analizarea telemetriei de bord s-a stabilit ca de fapt acesta a coborat complet dar pentru ca unul din senzori a semnalizat aparitia unui obstacol in traiectoria descendenta softwareul de bord a trecut din modul nominal de coborare intr-o subrutina "safe mode" care a inhibat observatiile stiintifice astfel ca este greu de crezut ca secventa ce urma sa activeze proiectilul a mai fost executata. Totusi specialistii au sperat ca macar prin atingerea capului pirotehnic de sol cateva particule au ramas atasate acestuia si au putut trece in camera de colectare.
Mai tarziu, pe 25 noiembrie, sub presiunea inchiderii ferestrei orbitale care ar fi permis reintoarcerea sondei pe Pamant, JAXA a avut o a doua tentativa dar si de aceasta data satelitul a trecut in "safe hold mode" (din cauza unei scurgeri de combustibil din sistemul de alimentare al motoarelor) si proiectilele de la bord nu au fost activate.
In primavara lui 2006 in timp ce satelitul se indeparta de asteroid problemele tehnice s-au inmultit, satelitul trecand prin perioade de pierdere a comunicatiei cu solul datorita unui spin necontrolat cauzat de pierderi ale combustibililului de bord. Cu doar 2 dintre cele 4 motoare active si cu 7 baterii ramase din setul de 11 de care dispunea initial, Hayabusa avea totusi resursa suficienta pentru o reintoarcere cu success pe Pamant.
Echipa de control a folosit mai multe artificii tehnice pentru a suplini situatia de fapt incluzand aici eliberarea voluntara a unor cantitati de xenon pentru suplinirea lipsei de propulsie, repornirea partiala a unuia din motoarele defecte sau folosirea lor in completare, reusind in octombrie 2009 sa corecteze traiectoria si sa plaseze satelitul intr-o stare de rotatie controlata care sa ii asigure stabilitatea pozitiei de zbor, iar mai tarziu in noiembrie 2009 sa ii creasca viteza pana la aproape 2000 m/s pentru inscrierea in traiectoria finala.

De curand in martie 2010, motoarele ionice de la bord au fost oprite pentru a permite calcularea exacta fara alte interferente aditionale pe care tractiunea motoarelor le-ar putea aduce, a traiectoriei curente de zbor. Daca in februarie se estima ca satelitul ar trece la o distanta de 310.000 km de Pamant, in apropierea Lunii, in 5 martie gratie actiunii inverse a motoarelor care a vizat o decelerare si o scadere a vitezei de zbor distanta s-a redus la 160.000 km.

Ultimele date, de pe 12 martie vorbesc chiar de o traiectorie la 130.000 km oricum mult in interiorul predictiei necesare pentru faza finala a misiunii-desprinderea capsulei de bord. Teoretic acest lucru ar trebui sa se intample in luna iunie atunci cand satelitul ar trebui sa reintre in atmosfera Pamantului asemenea unui asteroid si sa dea drumul capsulei, care dupa traversarea straturilor superioare ar urma sa foloseasca o parasuta pentru aterizarea ce va avea loc 8 ore mai tarziu.

In ciuda acestor probleme Hayabusa este considerata de JAXA o misiune de succes reusind sa treaca peste multe momente grele si sa furnizeze multe informatii folositoare pentru comunitatea stiintifica de aceea intoarcerea capsulei pe Pamant este un eveniment asteptat cu interes de intreaga lume si in cazul unei recuperari reusite ar spori si mai mult prestigiul agentiei spatiale japoneze.

credit JAXA

http://www.spacealliance.ro
Primul portal din Romania dedicat tehnologiilor aerospatiale

b12mihai

Fiecare are scopul lui in lumea asta nebuna.

Adi

Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

s.p.a.c.e

Cryosat 2 in linie dreapta pentru lansare

Satelitul European Cryosat2 intra in linie dreapta pentru lansarea programata in mai putin de o saptamana din acest moment, respectiv pe 8 aprilie.

Ieri 1 aprilie, satelitul a parasit hangarul unde a fost depozitat inaintea lansarii asa numitul 'integration facility' si a fost mutat in complexul de lansare acolo unde va fi incarcat la bordul rachetei. Asa cum este procedura inaintea lansarii-asa numita 'launch dress rehearsal', sistemele satelitului vor fi pornite si testate in cadrul unei ultime simulari inaintea plecarii spre orbita.
Lansarea satelitului Cryosat 2 a fost de mai multe ori amanata, ultima data pe 25 aprilie, din cauza unor probleme ale rachetei Dnepr, o racheta, construita de compania ucraineana Yuzhnoye pe baza vechii versiuni balistice SS18 si care trebuia lansata de la cosmodromul Baikonur din Kazahstan.

Cryosat 2 este o continuare a misiunii din 2005 platforma fiind identica cu cea a satelitului pierdut in accidentul de atunci. Instrumentele stiintifice au fost in schimb upgradate. Misiunea supranumita "ESA's ice mission"al carei cost se ridica la 189 milioane de dolari va orbita in jurul Pamantului de la o altitudine de 717 km avand o orbita aproape polara cu o inclinatie de 92 de grade.

Construit sub un contract principal cu Astrium GmbH din Germania si avand subcontractori in toata Europa, Cryosat 2 isi propune sa masoare pentru un minim de 3 ani (avand o posibila extensie pana la 5 ani in cazul unui scenariu pozitiv) cu o acuratete de pana la 10% din variatia anuala grosimea stratului de gheata aflat pe sol sau in largul oceanelor. In termeni concreti aceasta inseamna o acuratete de 1.5 cm/an in cazul intinderilor mari de gheata din Oceanul Arctic si o acuratete de 3 cm/an pentru ghetarii de pe continente. In cazul Groenlandei se va ajunge spre exemplu la o precizie de pana la 0.7 cm/an.

Pentru operarea satelitului vor fi implicate mai multe parti: centrul de comanda se va afla in Darmstadt/Germania la European Space Operations Centre, planificarea observatiilor si coordonarea tuturor serviciilor catre utilizatorii datelor se vor face din ESRIN Frascati/Italia, procesarea datelor se va face la statia de sol din Kiruna, iar arhivarea la CNES in Toulouse/Franta.

credit ESA

articol original SpaceAlliance
video
http://www.spacealliance.ro
Primul portal din Romania dedicat tehnologiilor aerospatiale

Adi

Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

s.p.a.c.e

Ariane 5 se pregateste de zborul cu numarul 50

Vineri 2 aprilie Ariane 5 trebuia sa efectueze zborul cu numarul 50 din istoria lansatorului, dar in urma unor probleme tehnice aparute pe ultima suta de metri acesta a fost amanat pentru data de 8 aprilie.

Lansarea se va desfasura de la hangarul ELA3 al spaceportului din Kourou, Guiana Franceza sub coordonarea ArianeSpace.
In ciuda faptului ca in iunie 1996 la zborul inaugural, Ariane 5 a suferit un esec total cand in urma unei celebre erori software (aparuta la conversia unei variabile reale pe 64 biti intr-o variabila intreaga pe 16 biti) calculatorul de bord a lasat racheta fara control la scurt timp dupa parasirea Pamantului si a provocat agentiei spatiale europene ESA una din cele mai mari pierderi (la bord se aflau cei 4 sateliti ai misiunii Cluster 1), astazi aceasta este preferata lansarilor comerciale tocmai datorita fiabilitatii demonstrate pe parcursul timpului (reusind ulterior plasarea pe orbita a unor sateliti foarte cunoscuti cum ar fi XMM Newton, Envisat sau Rosetta).

video

De fapt, din decembrie 2002 atunci cand versiunea ECA a fost introdusa in uz si cand zborul inaugural al acesteia s-a terminat deasemenea cu pierderea satelitilor incarcati la bord (Stentor si Hot Bird 7) racheta are un record impresionant de 35 de zboruri fara greseala.

Numai anul trecut, in 2009, Ariane 5 a reusit 6 zboruri (5 in versiunea ECA si unul in versiunea 5GS) si lansarea a 14 sateliti: Hot Bird 10/NSS-9/Spirale A/Spirale B in februarie 2009, Herschel/Planck in mai 2009, TerreStar-1 in iulie, JCSat 12 / Optus D3 in august, Amazonas 2 / COMSATBw-1 pe 1 octombrie, NSS-12 / Thor-6 pe 29 octombrie si in sfarsit Helios 2B pe 18 decembrie despre majoritatea acestor misiuni SpaceAlliance relatand in articole separate in 2009.

In lansarea de pe 8 aprilie-zborul cu indicativul V-194, Ariane 5 va fi folosita din nou in versiunea ECA si va face uz de capacitatea sa speciala care ii permite lansari duale GEO-avand ca obiectiv plasarea simultana pe o orbita geostationara a doi sateliti masivi : Astra 3B si ComsatBw.

Astra 3B este un satelit de telecomunicatii operat de SES Astra si care va inlocui la pozitia orbitala 23.5 grade est 2 sateliti mai vechi. Pentru minim 15 ani el va furniza servicii de televiziune DTH (direct-to-home) in Europa si comunicatii bi-directionale in Orientul Mijlociu.

Satelitul de 5472 kg a fost construit de compania Astrium pe o platforma Eurostar 3000 in baza unui contract semnat in noiembrie 2006 (fiind al treilea satelit construit de Astrium pentru Astra dupa Astra 1M si Astra 2B). Noul satelit vine cu 52 de transpondere in banda Ku si cu 4 transpondere in banda Ka.

ComsatBw 2 este al doilea satelit din seria ComsatBw, primul fiind lansat pe 1 octombrie 2009 asa cum aminteam mai devreme, deasemenea intr-un zbor al rachetei Ariane 5 (atunci copasager la bord fiind satelitul Amazonas). Este vorba de o serie de sateliti militari care asigura comunicatii (voce/date/video) si suport pentru armata germana-German Bundeswehr- angrenata activ in campuri de operatii din diverse locatii ale globului, putand acoperi o arie larga de la teritoriul Americii, Europei,Africii si Orientului Mijlociu.

Satelitii de 2440 kg si cu dimensiunile de 2.8 x 1.8 x 2.9 m sunt construiti de compania Thales Alenia Space in colaborare cu aceeasi EADS Astrium pe baza platformei comerciale SpaceBus 3000B2 si au o durata de viata de 15 ani si un cost total (inclusiv costurile de operare) de aproximativ 950 milioane de euro. Ei sunt dotati cu 4 transpondere SHF si 5 transpondere UHF.
Clientul final –"Federal Office for Information Management and Information Technology of the Bundeswehr" (IT-AmtBw) este deservit prin intermediul companiei MilSat Services GmbH (MSS) un consortiu stabilit intre Astrium EADS divizia Friedrichshafen (74.9% din actiuni) si ND SatCom Defence (NDD) (restul e 25.1%).

Lansarea acestor 2 sateliti, deja amanata, pune presiune pe agenda companiei ArianeSpace si asa incarcata astfel ca daca ea se va efectua pana la urma pe 8 aprilie si daca nu vor aparea alte probleme tehnice, urmatorul zbor al unei rachete Ariane 5 ar trebui sa aiba loc in mai putin de o luna atunci cand pasageri vor fi satelitii Arabsat 5A si COMS 1.

video

articol original Space Alliance
http://www.spacealliance.ro
Primul portal din Romania dedicat tehnologiilor aerospatiale

Adi

Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

s.p.a.c.e

Cryosat a fost readus la viata

Astazi 8 aprilie 2010 Cryosat a renascut din propria cenusa dupa ce o racheta Dnepr a reusit plasarea satelitului european pe o orbita polara joasa in jurul Pamantului, marcand un nou succes pentru agentia spatiala europeana ESA.

Istoria misiunii Cryosat este una complicata, dupa ce prima versiune a satelitului (Cryosat 1) a fost pierdut intr-un zbor nereusit de pe 8 octombrie 2005, cand racheta purtatoare Rokot KM a subperformat distrugand satelitul incarcat la bord. Atunci, la momentul separarii treptelor doi si trei la o altitudine de 200km acestea au ramas cuplate in loc sa se detaseze si ca o consecinta intregul ansamblu a capatat o traiectorie balistica reintrand in atmosfera cu o viteza de aproximativ 5km/s si distrugand in totalitate satelitul (resturile acestuia cazand undeva la 100km de Polul Nord).

Ulterior lansatorul a fost schimbat in favoarea lui Dnepr- o racheta construita de compania ucraineana Yuzhnoye pe baza vechii versiuni balistice SS18, dar tensiunea din jurul lansarii nu a disparut, aceasta fiind amanata succesiv pana astazi 8 aprilie.

Din fericire astazi totul a decurs conform planului astfel ca dupa desprinderea din silozul de la Baikonur racheta Dnepr a reusit inscrierea satelitului pe orbita dorita. Prima achizitie a semnalului a avut loc deasupra statiei de sol din Malindi pe teritoriul african, dar din pacate problemele tehnice si timpul scurt de contact au limitat comunicatia doar la receptia telemetriei. Cateva minute mai tarziu, satelitul s-a mutat in directia sud deasupra teritoriului polar unde statia de sol Troll a permis in sfarsit trimiterea primelor comenzi catre satelit.

Momentan, conform telemetriei receptionate datele de orbita si cele receptionate de la echipamentele de bord confirma functionarea nominala si succesul misiunii. In urmatoarele zile echipa de la sol va lucra intens pentru pregatirea tuturor sistemelor inaintea intrarii in operare nominala si a activarii satelitului pentru colectarea datelor stiintifice.

Asa cum spuneam Cryosat 2 este o continuare a misiunii din 2005 platforma fiind identica cu cea a satelitului pierdut in accidentul de atunci. Instrumentele stiintifice au fost in schimb upgradate. Misiunea supranumita "ESA's ice mission"al carei cost se ridica la 189 milioane de dolari va orbita in jurul Pamantului de la o altitudine de 717 km avand o orbita aproape polara cu o inclinatie de 92 de grade si care impreuna cu miscarea de rotatie naturala a Pamantului ii asigura o acoperire totala pentru colectarea datelor.
Construit sub un contract principal cu Astrium GmbH din Germania si avand subcontractori in toata Europa, Cryosat 2 isi propune sa masoare pentru un minim de 3 ani (avand o posibila extensie pana la 5 ani in cazul unui scenariu pozitiv) cu o acuratete de pana la 10% din variatia anuala grosimea stratului de gheata aflat pe sol sau in largul oceanelor. In termeni concreti aceasta inseamna o acuratete de 1.5 cm/an in cazul intinderilor mari de gheata din Oceanul Arctic si o acuratete de 3 cm/an pentru ghetarii de pe continente. In cazul Groenlandei se va ajunge spre exemplu la o precizie de pana la 0.7 cm/an.

Pentru atingerea acestor obiective satelitul are instalate la bord urmatoarele instrumente stiintifice: "SAR Interferometric Radar Altimeter" (SIRAL), "Doppler Orbit and Radio Positioning Integration by Satellite" (DORIS) si "Laser Retro-Reflector" (LRR).

Tehnologia LRR folosita pana acum de ESA si in alte misiuni (ERS, Envisat etc) are origini vechi (primul satelit folosind aceasta tehnologie a fost lansat de NASA in 1964 Beacon B, mai tarziu metoda fiind folosita in programul Apollo pentru masurarea evolutiei dinamicii sistemului Pamant-Luna) si consta din 7 capete de observatie montate in partea inferioara a satelitului spre Pamant , formand un camp vizual de 57.6 grade si lucrand impreuna cu dispozitivul special laser al statiei de sol SLR "satellite laser ranging" in gama 310-1450nm. Este practic un radar altimetru care foloseste pulsurile emise de statia de sol pentru a masura timpul necesar acestora pentru a strabate atmosfera. Aceste masuratori pot fi folosite deopotriva pentru a furniza date cu privire la altitudinea de zbor si orbita sau pot fi folosite in mod statistic pentru studiul gravitatiei terrestre, a distributiei de masa sau a variatiilor sezoniere din atmosfera.

SIRAL sau "SAR interferometric radar altimeter" este un radar altimetru ce foloseste o singura frecventa in banda Ku inspirat fiind de instrumentul Poseidon2 de pe mai vechea platforma Jason. Instrumentul este unul robust, ideea de baza fiind siguranta si dublarea tuturor componentelor electronice ce s-ar putea strica pe orbita. Exista asadar doua unitati (una principala si una secundara) fiecare formata din doua componente DPU sau "digital processing unit" si RFU "radio frequency unit" conectate la un al treilea sistem format din doua antene Cassegrain de forma eliptica si dimensiuni 1.15 x 1.4 m. La un anumit moment doar una dintre antene este folosita pentru receptie si transmisie, iar cealalta doar pentru receptie (configuratia poate fi insa schimbata invers).
SIRAL este capabil sa functioneze in 3 moduri sau scenarii diferite in functie de perioada pulsurilor emise:
• LRM sau "low resolution mode" este utilizat deasupra oceanelor si in general acolo unde suprafetele de gheata sunt plane si foloseste un singur canal de receptie. Pulsurile sunt emise cu o frecventa de 1970 Hz, la un interval de 508µs intre pulsuri. La altitudinea de zbor a satelitului timpul necesar unui puls pentru a fi reflectat inapoi de gheata de la sol este de aproximativ 4.8 ms astfel ca intotdeauna un ciclu complet de masurare va include 9 pulsuri
• SAR foloseste ca si in modul precedent un singur canal de receptie dar in plus face uz de efectul Doppler al ecoului venit de la sol. Pulsurile sunt emise in grupuri de cate 64 urmate de o perioada de asteptare pentru receptia ecourilor apoi emisia unui alt grup etc, in total un numar de 4 grupuri de pulsuri pentru fiecare ciclu de masurare la o frecventa de 85.7 Hz.
• SARIn sau "SAR interferometric mode" se foloseste la marginea suprafetelor glaciare unde exista denivelari semnificative si unde in principiu reflectia semnalului emis poate fi distorsionata ca directie. In acest mod se folosesc ambele canale de receptie cu un ciclu compus de o combinatie de 1 grup de pulsuri emis, receptia acestuia urmata apoi de emisia si receptia unor pulsuri individuale.

DORIS este un instrument mostenit de la misiunea SPOT4 si care foloseste reteaua IDS "International Doris service" formata din peste 50 de emisii de semnale specifice intre statiile distribuite pe glob si satelitii aflati pe orbita.
Statiile de sol din aceasta retea trimit un semnal radio stabil pe frecventele S si VHF (la 2036.25 MHz si 401.25 MHz), iar la fiecare 10 secunde receptorul aflat la bordul satelitului masoara efectul Doppler folosind pulsurile generate de un oscilator ultra stabil instalat in interiorul sau (pulsurile acestuia sunt folosite si pentru SIRAL acesta neavand un oscilator propriu).
Folosirea a doua frecvente diferite compenseaza efectele propagarii semnalelor in ionosfera si permite deasemenea estimarea nivelului de electroni.
Mai mult DORIS instalat pe Cryosat 2 poate gestiona simultan semnale venind de la doua statii de sol diferite. Se poate astfel estima pozitia orbitala si mentine sincronizarea timpului de bord fata de timpul atomic international.

Cu meste asadar construit satelitul Cryosat 2?
Structura este una rigida cu dimensiuni de 4.6 x 2.4 x 2.2 m si cantareste 720 kg la lansare din care 37 kg combustibil. Este echipata cu doua panouri solare pe tehnologie Ga-As cu eficienta de 27.5% si care livreaza fiecare minim 850W (valoare minima pe care se mizeaza la sfarsitul misiunii cand degradarea celulelor solare este maxima). Pe timpul eclipselor electronica de bord este alimentata de sistemul de baterii in tehnologie Li-ion a carui capacitate se ridica la 78Ah la inceputul misiunii si nu va scade sub 53Ah la sfarsitul ei dupa mai mult de 5 ani de activitate. In comparatie cu tehnologia Ni-Cd acestea sunt mai tolerante la cicluri de reincarnare successive in conditiile specifice din spatiu si mai usor de mentinut pe perioda testelor dinaintea lansarii.

Magistrala de putere este nestabilizata si permite pastrarea dimensiunilor panourilor solare in limite rezonabile, cu un voltaj nominal de 28 V dar care poate varia intre 22 V si 34 V fiind alimentat direct de panourile solare (eventual si cu aportul bateriilor daca exista un consum mai mare) in timpul expunerii solare si exclusiv de baterii pe timpul eclipselor.

Sistemul de control termic urmareste o arhitectura clasica facand uz de o combinatie de control pasiv (prin straturi speciale izolatoare si radiatoare) si control activ prin termistori. O atentie speciala s-a acordar asigurarii stabilitatii termice a instrumentelor stiintifice precum si unor aspecte specifice misiunii. Astfel panourile solare care sunt expuse un timp mai indelungat actiunii razelor solare au implicit o variatie mare a temperaturii in functie de aspectul solar. De fapt diferitele sectiunii ale lor pot fi cuplate sau decuplate automat de la sistemul de putere in functie de necesarul de energie electrica de la bord. In momentul in care o sectiune este cuplata ea genereaza firesc energie electrica in sistem dar cand este decuplata, energia solara este acumulata si temperatura celulelor solare creste substantial. Din aceasta cauza s-a preferat o solutie in care nu exista izolarea panourilor solare fata de compartimentale inferiore ale platformei, aceasta energie inmagazinata putand fii radiata mai departe spre interiorul satelitului.

In opozitie, partea orientata spre Pamant va fi cea mai rece astfel ca toate echipamentele ce prin functionare radiaza energie termica au fost montate pe aceasta fata, in conjunctie cu un sistem de radiatoare si termistori/termostate care controleaza evolutia temperaturii.

Platforma este stabilizata triaxial si zboara sub o inclinatie de 6 grade. Pozitionarea in zbor este masurata cu ajutorul camerelor stelare (inertial) si a magnetometrelor (referitor la directia campului magnetic local al Pamantului) si realizata activ cu ajutorul asa numitelor "magnetotorquers" si a unui sistem de motoare monopropelant in final rezultand o precizie de pozitionare sub 0.25 grade.

Sistemul AOCS (Attitude and orbit control system) responsabil cu pozitionarea corecta a satelitului, cu mentinerea pozitiei orbitale si cu efectuarea tuturor manevrelor de corectie nu are un procesor dedicat rutinelor SW specifice ci imparte resursele cu celalalt sistem vital de la bord CDMU cu care interactioneaza pe o magistrala de date de tip 1553. Exista in total 4 moduri distincte de operare in functie de scenariul in care se gaseste satelitul: RRM sau "rate reduction mode" (atunci cand se incearca reducerea excesului de viteza de rotatie), CPM sau "coarse pointing mode" (care este de fapt un "safe mode" in care satelitul isi mentine pozitionarea catre Pamant intre niste limite nu foarte stricte +/- 15 grade), FPM sau "fine pointing mode" (de fapt modul nominal de functionare atunci cand toate echipamentele functioneaza fara probleme si capacitatea satelitului este maxima) si in sfarsit OCM sau "orbit control mode" (atunci cand satelitul efectueaza manevre orbitale).

Cum aminteam mai devreme, la bord sunt instalate 3 camere stelare masurand pozitia satelitului in mod complet autonom fata de un sistem de referinta inertial cum este cel stelar. Ele functioneaza ca orice camera clasica prin compararea unui catalog de stele preinstalat la bord cu observatiile facute in timp real si identificarea stelelor din campul vizual pe baza acestor date. Ca in cazul tuturor camerelor stelare exista doua scenarii de operare: "attitude acquisition mode" atunci cand nu exista nici o referire la pozitia satelitului –acest algoritm de cautare fiind mai greoi si luand 2-3 secunde pentru stabilirea unei solutii si "attitude update mode" atunci cand se poate propaga o pozitie predeterminata si algoritmul de cautare este mai rapid (1.7Hz). Ele sunt echipate cu un CCD 1024x1024 pixeli si au un camp vizual de 22x22 grade. Conul de protectie le asigura un unghi de excludere de 30 de grade in cazul interferentei solare si de 25 de grade in cazul interferentei provenite de la Pamant si Luna.
Pozitionarea lor pe platforma satelitului este facuta de asa natura incat sa nu poata exista interferente luminoase simultane in mai mult de una din cele trei camere.

Informatiile inertiale de la camerele stelare sunt folosite impreuna cu cele de la instrumentul DORIS (ce masoara in timp real pozitia si viteza satelitului) si astfel pot fi convertite in sistem ECI (Earth centered inertial).

Suplimentar satelitul foloseste si un asa numit "coarse Earth-Sun sensor" CESS o idee simpla si robusta mostenita de la satelitul Champ, care masoara distributia de temperatura a unor suprafete optice si ruland un algoritm special poate determina directia pamantului si Soarelui raportat la satelit (un set de sase capete optice sunt montate in perechi in lungul celor 3 axe ale satelitului fiecare echipat cu doua suprafete cu proprietari optice cunoscute una de culoare alba si alta neagra cuplate la un set de 3 termometre de platina).

Magnetometrele sunt folosite pentru masurarea aliniamentului satelitului cu directia Pamantului si pentru masurarea vitezei de rotatie istantanee.

Cryosat2 va testa in zbor si un alt senzor experimental. Masuratorile acestuia nu vor fi folosite activ de algoritmii AOCS ci vor fi inregistrate in telemetria esentiala a satelitului si vor fi reconstruite la sol pentru a completa modelul dinamic al satelitului.
Senzorul se numeste MRS (MEMS "micro-electro-mechanical-system" rate sensor) si consta din 3 unitati montate perpendicular si masurand asemenea unui giroscop clasic viteza de rotatie a satelitului.

Pentru mentinerea pozitiei in zbor satelitul foloseste in general un sistem pe baza de 3 "magnetotorquers" al caror camp magnetic generat prin alimentarea infasurarii electrice interactioneaza cu campul magnetic local al Pamantului generand un moment de rotatie. In general acest moment este mic, dar suficient pentru mici corectii orbitale. Dezavantajul este ca intotdeauna va exista o pozitie in care satelitul va fi in imposibilitatea sa mai genereze moment de rotatie (acolo unde directiile celor doua campuri-cel generat si cel al Pamantului sunt aliniate).

Pentru aceste situatii si pentru cele in care se doreste o corectie orbitala mai mare (spre exemplu corectii de altitudine) se foloseste un sistem RCS "reaction control system" pe baza de nitrogen stocat intr-un rezervor cu capacitatea de 132 litri si la o presiune de 276 bar. Mai departe un regulator de presiune coboara valoarea la 1.5 bar in asa fel incat sa alimenteze constant sistemul compus din 16 motoare de control al pozitiei (generand 10mN) si 4 motoare de control al orbitei (generand 40mN).
Celalalt sistem vital de la bord CDMU sau "control and data management unit" monitorizeaza conditiile de functionare ale echipamentelor de la bord intervenind automat in cazul unor defectiuni cu ajutorul mecanismului standard FDIR "fault detection isolation and recovery", decodeaza comenzile primite de la statia de sol si le trimite spre executie mai departe, interactioneaza cu electronica de bord trimitandu-le comenzi, controleaza sistemul termic al satelitului si in final executa algoritmii sistemului AOCS. CDMU este de fapt "creierul central" al satelitului si ruleaza un procesor ERC32 echipat cu 4Mb RAM si o memorie ROM pentru stocarea unei copii a software-ului de bord.

Datele generate de satelit sunt stocate la bord in doua zone de memorie (una principala si una de rezerva) cu capacitatea de 128Gbit. Pentru ca volumul de date ce se asteapta a fi generat de instrumentele de la bord este de 400Gbit/zi inseamna ca memoria instalata la bord este suficienta doar pentru a acoperi intervalul de non-vizibilitate a satelitului, iar in cazul in care datele nu sunt descarcate la timp (din varii motive) acestea urmeaza sa fie rescrise si deci pierdute. Memoria este conectata cu restul echipamentelor folosind interfete de tip IEEE1355 si MIL-Bus-1553.

Satelitul are o singura statie dedicata –cea din Kiruna/Suedia cu care va comunica de 11 ori pe zi (din cele 14 orbite efectuate zilnic) fie in banda X (la frecventa de 8.1 GHz si o rata de 100Mbs atunci cand sunt descarcate datele stiintifice) si in banda S (comunicatie bidirectionala cu 16kbs la o frecventa de 2201.0000 MHz pentru descarcarea datelor vitale ale satelitului si 2kbs la o frecventa de 2026.7542 MHz pentru uplinkul telecomenzilor).

Pentru operarea satelitului vor fi implicate mai multe parti: centrul de comanda se va afla in Darmstadt/Germania la European Space Operations Centre, planificarea observatiilor si coordonarea tuturor serviciilor catre utilizatorii datelor se vor face din ESRIN Frascati/Italia, procesarea datelor se va face la statia de sol din Kiruna, iar arhivarea la CNES in Toulouse/Franta.

Credit ESA
video lansare
articol original Space Alliance
http://www.spacealliance.ro
Primul portal din Romania dedicat tehnologiilor aerospatiale

Adi

Excelenta stire. Am publicat-o la Stiinta Azi.

Cred ca ar deveni mai atragatoare daca ati include in titlu si in sumar lucruri care sa explice pe scurt despre ce e vorba si pe care sa le inteleaga publicul larg: ce este Cyrosat-2? Un satelit. Mai mult, un satelit de-al nostru, european. Mai mult, primul satelit european care va studia gheata de la Poli. Cu ce scop? Sa intelegem ce rol joaca gheata de la Poli in clima Pamantului in conditii normale si sa vedem cum e afectata gheata de schimbarile climatice si cum schimba asta la randul ei clima Pamantului. Cei de la ESA asa au explicat in primul lor paragraf. Cititorii nu vor fi asa de interesati daca nu afla din titlu ca e vorba de un satelit si pe scurt cam ce face el. La fel si din primul paragraf. Iar apoi, daca doresc, vor afla detaliile tehnice despre satelit.

Multumesc mult pentru articole,
Adi
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro