ATS-6

редактировать
ATS-6
Спутник ATS-6.
Тип миссииСвязь
Технология
ОператорНАСА
COSPAR ID 1974-039A
SATCAT 07318
Продолжительность полета5 лет
Космический корабль свойства
Автобус Автобус ATS-6
ПроизводительFairchild Aircraft
Стартовая масса930,0 кг (2050,3 фунта)
Мощность645 Вт
Начало миссии
Дата запуска30 мая 1974 г., 23:37:00 (1974-05-30UTC23: 37Z) UTC
РакетаТитан-3 (23) C
Место запускаМыс Канаверал LC-40
Конец миссии
Деактивирован30 июня 1979 г. (1979-07-01)
Параметры орбиты
Система отсчетаГеоцентрический
РежимГСО
Большая полуось 41 691,1 км (25 905,6 мили)
Высота перигея 35 184 км (21 862 мили)
Высота в апогее 35 444 километра (22024 мили)
Наклонение 13,1º
Период 1412 минут
ATS-6 во время радиочастотных испытаний.

ATS-6(Applications Technology Satellite-6) был экспериментальным спутником NASA, построенным Fairchild Space and Electronics Division. Его называли мировым первый образовательный спутник, а также первый в мире экспериментальный спутник прямого вещания в рамках спутникового учебного телевизионного эксперимента между НАСА и Индийской организацией космических исследований (ISRO). Он был запущен 30 мая 1974 года и выведен из эксплуатации в июле 1979 года. На момент запуска это был самый мощный телекоммуникационный спутник на орбите. На ATS-6 было проведено не менее 23 различных экспериментов и сделано несколько прорывов. Это был первый 3-осевой стабилизированный космический аппарат на геостационарной орбите. Он также был первым, кто успешно экспериментально использовал электрическую тягу на геостационарной орбите. Он также провел несколько экспериментов по физике элементарных частиц, включая первый детектор тяжелых ионов на геостационарной орбите.

В течение пяти лет службы ATS-6 передавала программы подключения в различные страны, включая Индию, США и другие регионы. Автомобиль также проводил испытания управления воздушным движением, использовался для отработки методов спутникового поиска и спасания, нес экспериментальный радиометр, который впоследствии использовался в качестве стандартного прибора на борту метеорологических спутников, и был первым в области прямого телевещания.

ATS-6 был предшественником многих технологий, которые до сих пор используются на геостационарных космических аппаратах: большая развертываемая антенна, трехосное управление ориентацией с возможностью поворота, наведение антенны через радиочастотное зондирование, электрическая тяга, метеорологический радиометр на геостационарной орбите , и прямо на домашнее вещание. Также возможно, что ATS-6 был предшественником больших спутников ELINT, таких как Mentor.

Содержание
  • 1 Запуск
  • 2 Структура, подсистема питания и антенна
  • 3 Трехосная стабилизация
  • 4 Радиометр
  • 5 Телекоммуникационные эксперименты
  • 6 Электродвигатель
  • 7 Эксперименты по физике элементарных частиц
  • 8 Эксперименты по распространению радиоволн
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки
Запуск
Запуск АТС-6

АТС-6 был запущен 30 мая 1974 года ракетой-носителем Titan III-C. Космический аппарат был выведен непосредственно на геостационарную орбиту. Это снизило потребность в топливе на борту до менее 40 кг (при общей массе при запуске почти 1400 кг). Благодаря высокоточному выводу на орбиту количество топлива, необходимого для окончательного позиционирования, снизилось до 9 кг. Это позволило продлить срок службы с 2 до 5 лет даже с учетом преждевременного отказа подсистемы электродвигателя (потребность в топливе для поддержания станции составляет около 1,6 кг / год).

ATS-6 в Лаборатории моделирования космической среды в Космическом центре Джонсона (АО) во время испытаний на развертывание антенны
Структура, подсистема питания и антенна

Одним из основных нововведений ATS-6 был в полете развертываемая антенна диаметром более 9 м. Отражатель антенны во время запуска был свернут под обтекатель ракеты-носителя и был развернут на орбите, как зонтик. Отражатель антенны состоял из 48 алюминиевых ребер, поддерживающих металлизированную сетку дакрон. Фидеры антенны (в диапазонах C, S, L, UHF и VHF) были размещены на корпусе космического корабля, обращены к отражателю антенны, и связаны с антенной и мачтами солнечных панелей с помощью пластика, армированного углеродным волокном (CFRP ) ферма. Солнечные батареи были жестко закреплены на двух раскладывающихся мачтах. Они имели форму полуцилиндра, что обеспечивало относительно постоянную мощность (595 Вт в начале срока службы). Электроэнергия подавалась во время затмений от двух никель-кадмиевых батарей емкостью 15 А · ч, питающих регулируемую шину на 30,5 В. Размеры спутника на орбите составляли 15,8 м в ширину на 8,2 м в высоту.

Эта разворачиваемая антенная парабола была спроектирована и разработана Lockheed Missiles and Space Company (LMSC), ныне Lockheed Martin, по субподряду с Fairchild Aerospace после нескольких лет небольших исследовательских контрактов с LMSC. Программным менеджером в LMSC был GKC (Колин) Кэмпбелл. Развертывание рефлектора было инициировано пиротехническими резаками SQUIB. Время развертывания составляло порядка 2,5 секунд, создавая 2500 футо-фунтов крутящего момента на стыке космического корабля. Поверхность отражателя рассчитана на оптимальную работу на частотах S-диапазона. При запуске он весил 182 фунта и помещался в тороидальный объем (в форме пончика) примерно 6 футов в диаметре и 10 дюймов в толщину. Были изготовлены три модели: СТМ или структурная модель для испытаний, отражатель F и отражатель G. STM был уничтожен Fairchild вскоре после завершения программы, и модель F была запущена вместе с космическим кораблем в 1972 году. Модель G простояла без защиты на стоянке Фарчилд в течение нескольких лет, прежде чем была передана в дар Смитсоновскому институту. Билл Уэйд, помощник руководителя программы и менеджер по тестированию программы, поддержал Смитсоновский институт в реставрации, предоставив полный набор чертежей и спецификаций, а также посетил объект Silver Hill для предоставления технических рекомендаций.

Во время запуска это была самая большая параболическая поверхность, выведенная на орбиту.

Трехосная стабилизация

ATS-6 был первым геостационарным спутником с трехосной стабилизацией и наведением., Эта подсистема была способна к высокоточное наведение (лучше 0,1 ° с помощью инерциальных единиц измерения, до 0,002 ° с помощью радиочастотного интерферометра). Кроме того, спутник мог следовать за спутниками на низкой околоземной орбите посредством поворота, отслеживая спутник на низкой околоземной орбите с помощью радиочастотного зондирования в S-диапазоне. Система также могла выполнять орбитографию отслеживаемого спутника и являлась предшественником операционной системы TDRSS. Эта высокоразвитая (для того времени) подсистема наведения использовала датчики Земли и Солнца, звездный трекер, указывающий на полярную звезду, Polaris и три инерциальных датчика. Измерения датчиков подавались на два цифровых компьютера (номинальный и резервный), а также на резервный аналоговый компьютер. Также можно было ориентировать спутник с помощью радиочастотных датчиков. Приводы представляли собой три импульсных колеса и двигатели на горячем газе (гидразин-монотопливо). Одно из импульсных колес вышло из строя в июле 1975 года, поэтому была разработана альтернативная схема, позволяющая удерживать в неподвижном состоянии два оставшихся колеса и подруливающие устройства.

Радиометр

A радиометр находился на борту АТС-6, установленном на заземляющей панели. Этот инструмент был (на то время) очень высокого разрешения. Он работал на двух каналах: инфракрасном (от 10,5 до 12,5 мкм) и в видимом свете (от 0,55 до 0,75 мкм). Снимки, полученные с помощью радиометра, охватили весь земной диск с разрешением 1200 строк по 2400 пикселей в каждой (11 км квадратных пикселей в инфракрасном диапазоне и 5,5 квадратных километров в видимом свете). ИК-детектор пассивно охлаждали до 115К, а детектор видимого света поддерживали на 300К. Полное изображение земного диска передавалось на землю каждые 25 минут. Было сделано и передано несколько сотен изображений, пока через два с половиной месяца после запуска не вышел из строя механический компонент радиометра.

Телекоммуникационные эксперименты
Зона, охваченная экспериментом на САЙТЕ

Основная задача ATS-6 заключалась в демонстрации возможности прямого телевещания на дом (DTH ). С этой целью, в дополнение к антенне с высоким коэффициентом усиления, полезная нагрузка космического корабля могла принимать в любом из диапазонов VHF, C, S и L, а также передавать в диапазоне S (2 ГГц) через 20 Вт. твердотельный передатчик, в L-диапазоне (1650 МГц) при 40 Вт, в УВЧ (860 МГц) при 80 Вт (который использовался для эксперимента по учебному спутниковому телевидению (САЙТ)) и с TWTA на основе передатчик 20 Вт в диапазоне C (4 ГГц). Антенна образовывала две точки на Земле по 400 000 км² каждая, в которых телепередачи могли приниматься с помощью антенн диаметром 3 метра. Эта полезная нагрузка была впервые использована в Соединенных Штатах для экспериментов по телеобразованию и телемедицине с августа 1974 по май 1975 года в рамках эксперимента HET (Здоровье, образование, телекоммуникации), разработанного совместно НАСА и Министерством здравоохранения и образования США. , & Социальное обеспечение (теперь DHHS ). Затем космический корабль был перемещен по геостационарной дуге от 94 ° з.д. до 35 ° в.д. в сотрудничестве с Индийским космическим агентством (ISRO ), которое разместило в Индии более 2500 наземных станций приема. Была запущена программа телеобразования - Эксперимент по спутниковому учебному телевидению или САЙТ - и продлилась она в течение одного года. Во время эксперимента правительство Индии предложило приемную станцию ​​Артуру К. Кларку, который проживал в Шри-Ланке. Этот эксперимент был очень успешным и побудил ISRO начать разработку оперативной программы с индийским космическим кораблем INSAT IB (запущен в 1983 г.). После эксперимента САЙТ спутник был доставлен обратно над США и служил, в частности, в качестве ретранслятора данных и спутника слежения для низкоорбитальных космических аппаратов, таких как Nimbus 6, и для Летательный аппарат "Аполлон-Союз".

Электродвигатель

АТС-6 был оборудован двумя двигателями, работающими на ускорении ионов цезия, которые предполагалось использовать для обслуживания станции Север-Юг. Развитие этой подсистемы последовало за предыдущими неудачными попытками на предыдущем космическом корабле ATS. Каждый из двигателей имел массу 16 кг, потреблял 150 Вт электроэнергии и создавал тягу 4 мН с удельным импульсом 2500 с. Запаса цезия на борту хватило бы на 4400 часов тяги. К сожалению, оба двигателя вышли из строя преждевременно: один через 1 час работы, второй через 95 часов. Тем не менее, некоторые из целей экспериментов могут быть выполнены, например, измерение эффективной тяги, отсутствие каких-либо помех для радиочастотной полезной нагрузки (от 150 МГц до 6 ГГц), отсутствие повторного осаждения цезия на критических частях полезной нагрузки. (например, радиометр) и правильная нейтрализация космического корабля по сравнению с окружающей средой.

Эксперименты по физике элементарных частиц

На борту ATS-6 было несколько экспериментов по физике элементарных частиц. Наиболее значимые измеренные протоны низкой энергии (от 25 кэВ до 3,6 МэВ), а также обнаруженные тяжелые ионы (до 6 МэВ). Этот последний эксперимент позволил зарегистрировать первые тяжелые ионы (Z>6) с энергией E>4 МэВ на геостационарной орбите.

Эксперименты по распространению сигнала

Наконец, ATS-6 установил несколько радиомаяков, которые позволили измерить свойства распространения электромагнитного излучения в атмосфере на частотах 13, 18, 20 и 30 ГГц.

См. Также
На Викискладе есть материалы, связанные с ATS-6 .

Последняя правка сделана 2021-06-08 15:19:13
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте