ESTCube-1

редактировать
ESTCube-1
ESTCube-1 illustration.jpg Иллюстрация ESTCube-1
Тип миссииТехнология
ОператорТартуский университет
COSPAR ID 2013-021C
SATCAT номер 39161
Веб-сайтhttp://www.estcube.eu/ru/home
Продолжительность полетаПланируемая: 12 месяцев. Окончательная: 2 года, 12 дней
Характеристики космического корабля
Стартовая масса1,048 кг (2,31 фунта)
Сухая масса1,048 кг (2,31 фунта)
Мощность3,6 Вт
Начало миссии
Запуск дата7 мая 2013 г., 02:06:31 (2013-05-07UTC02: 06: 31Z) UTC
РакетаВега рейс VV02
Место запускаКуру ELA-1
ПодрядчикESA
Конец миссии
Деактивирован17 февраля 2015 г., 10:27:00 (2015 г.) -02-17UTC10: 27Z) UTC
Последний контакт19 мая 2015
Дата распада2038 * расчетное
Параметры орбиты
Система отсчетаГеоцентрическая
РежимНизкая Земля
Высота перигея 665 км
Высота в апогее 665 км
Наклонение 98,129 градусов
Период 98,03 минуты

ESTCube-1 - первый эстонский спутник и первый в мире спутник, который попытался использовать электрический парус солнечного ветра (E-sail). Он был запущен 7 мая 2013 года с борта ракеты-носителя Vega VV02 и успешно выведен на орбиту. Стандарт CubeSat для наноспутников соблюдался при разработке ESTCube-1, в результате чего получился куб 10 × 10 × 11,35 см, объемом 1 литр и массой 1,048 кг..

Официально миссия завершилась 17 февраля 2015 года, и было сказано, что за это время было защищено 29 бакалаврских и 19 кандидатских диссертаций, 5 докторских диссертаций и 4 стартапов. Развертывание троса E-паруса было неудачным, и, таким образом, никаких измерений E-паруса или системы развертывания плазменного торможения не проводилось. Последний сигнал с ESTCube-1 был получен 19 мая 2015 года.

Содержание
  • 1 Научное назначение
  • 2 Орбита
  • 3 Срок службы спутника
    • 3.1 Конец миссии
  • 4 Конструкция
    • 4.1 Размеры и вес
    • 4.2 Связь
    • 4.3 Программное обеспечение
  • 5 Финансирование и затраты
  • 6 Результаты
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
Научная цель
Первое изображение Земли, полученное ESTCube-1 15 мая 2013 года. Эксперимент с электронным парусом ESTCube-1 Структурная иллюстрация куба ESTCube-1 Структура ESTCube-1

Разработано В рамках Эстонской студенческой сателлитной программы ESTCube-1 был образовательным проектом, в котором участвовали студенты и старшеклассники.

Хотя при создании ESTCube-1 упор был сделан на обучение студентов, он действительно имел научную цель. На спутнике был электрический парус с солнечным ветром (E-sail), который был изобретен финским ученым Пеккой Янхуненом. Во время полета ESTCube-1 со спутника должны были быть развернуты 10 метров провода E-sail толщиной 20–50 микрометров, иногда называемого «Heytether». Развертывание Heytether должно было быть обнаружено по уменьшению скорости вращения спутника или по бортовой камере.

Для управления взаимодействием элемента электронного паруса как с плазмой, окружающей Землю, так и с влиянием, которое она оказывала на скорость вращения космического корабля, на борту находились два нанотехнологических излучателя / пушки электронов. Эмиттеры электронов были подключены к элементу E-sail, который должен был заряжаться положительно до 500 вольт, выбрасывая электроны. Положительные ионы в плазме должны были толкать элемент E-паруса и влиять на скорость вращения спутника. Воздействие плазмы на Е-парус должен был быть измерен по изменению указанной скорости вращения. Трос также предназначался для вывода спутника с орбиты посредством использования в качестве плазменного тормоза, чтобы продемонстрировать возможность возврата небольших спутников с орбиты. Также была установлена ​​цветная камера CMOS, способная делать изображения в формате RAW с разрешением VGA. Эта камера использовалась для получения изображений Земли и предназначалась для наблюдения за развертыванием Heytether.

Орбита

Для завершения научного эксперимента и связи со спутником несколько раз выбиралась орбита солнечно-синхронной круговой орбиты на высоте 670 километров. ESTCube-1 был запущен на орбиту Arianespace с использованием ракеты Vega VV02, которая стартовала с ELA-1 в Куру. в 02:06:31 UTC 7 мая 2013 года. Спутник был выведен на орбиту, и связь была успешно установлена, первая фотография Земли была сделана 15 мая и передана на Землю в любительском радиодиапазоне.

Срок службы спутника

План, начиная с запуска 7 мая 2013 г., включал следующие шаги:

  • Спустя полчаса после развертывания спутника из стартовой капсулы антенны спутника были развернуты. были включены радиопередатчик и важные подсистемы.
  • В течение первых 48 часов после развертывания спутник отправлял только сигналы маяка CW в безопасном режиме.
  • Первые недели были использованы для тестирования спутника и установите его на полную мощность.
  • Ориентация спутника так, чтобы бортовая камера была обращена к Земле для получения изображений Эстонии. В ходе проекта эта цель была достигнута.
  • Вращение спутника вокруг продольной оси со скоростью 1 оборот в секунду. ESTCube-1 стал, возможно, самым быстрым управляемым вращающимся спутником в истории, достигнув угловой скорости 841 ° / сек.
  • В середине октября была предпринята попытка развертывания элемента E-Sail со спутника за счет центробежной силы 2014 года, однако, развертывание не удалось, возможно, из-за заедания катушки. Никакого подтверждения развертывания через бортовую камеру получено не было, и дальнейшие эксперименты с E-sail не проводились.
  • После неудачного развертывания привязи E-Sail бортовые эмиттеры электронов с холодным катодом были успешно испытаны.

Конец миссии

Миссия закончилась из-за деградации фотоэлектрической системы питания и впоследствии разрядились батареи. Последняя официальная передача была передана 17 февраля 2015 года, однако съемка Земли и сбор данных об окружающей среде продолжались до 19 мая 2015 года. План по испытанию солнечного паруса, который нес на борту спутника, провалился, поскольку механизм разматывания троса паруса не выдержал взлета ракеты. вибрация.

Сетка спутниковых снимков Земли, четыре в ширину и три в высоту, на черном фоне. Фотографии, сделанные ESTCube-1 (в хронологическом порядке). Наведите указатель мыши на каждую фотографию или щелкните ее, чтобы увидеть, где она находится.
Дизайн

Размеры и вес

Во время разработки эстонской спутниковой миссии было решено создать CubeSat высотой 1U. По стандарту 1 блок (1U) длина стороны основания CubeSat должна составлять 100,0 ± 0,1 миллиметра, а высота спутника - 113,5 ± 0,1 мм. Масса также задается в стандарте CubeSat, максимально возможная масса для CubeSat высотой 1U составляет 1300 граммов.

Связь

Связь со спутника осуществлялась на двух Международных союзах радиолюбителей зарегистрированных частот

  • 437,250 МГц
  • 437,505 МГц

Периодически но очень медленная связь осуществлялась при использовании телеграфного сигнала 18 слов в минуту на частоте 437,250 МГц. На этой частоте наиболее важные параметры спутников возвращаются каждые 3–10 минут. Для быстрых соединений используется FSK-модуляция радиосигналы на частоте 437,505 МГц со скоростью соединения 9600 бод и пакетным стандартом AX.25. Относительно низкие скорости соединения являются результатом использования любительских радиочастот, которые ограничивают полосу пропускания до 25 килогерц. Быстрое соединение используется только тогда, когда спутнику дан определенный заказ. Протоколы телеграфии и пакетной телеметрии ESTCube-1 опубликованы на веб-странице проекта.

Команды, отправленные на спутник, использовали любительский диапазон 145 МГц (2 метра).

Программное обеспечение

Микроконтроллеры ESTCube-1 используют следующие операционные системы:

  • FreeRTOS в системе управления и обработки данных спутника и модуле камеры.
  • TinyOS в модуль спутниковой связи. (Обычно используется с устройствами, работающими на малой мощности)

Система управления полетами в настоящее время разрабатывается студентами Тартуского университета под руководством компании CGI Group.

Финансирование и расходы
Презентация ESTCube-1 в январе 2013 года.

ESTCube-1 был запущен в качестве дополнительной полезной нагрузки на борту полета VV02 Вега, самого дешевого спутника, предложенного Европейским космическим агентством. Поскольку Эстония является ассоциированным членом ESA, большая часть расходов на запуск (около 70 000 евро) была покрыта за счет членского взноса Эстонии на расходы на образование. С момента запуска общие расходы на проект составили около 100 000 евро.

Результаты

Спутник успешно продемонстрировал работу систем в космосе с двухлетним сроком эксплуатации. Развертывание E-паруса было неудачным, и никаких измерений E-паруса или системы плазменного торможения не проводилось.

См. Также
  • Портал космических полетов
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы, связанные с ESTCube-1.
Видео

Последняя правка сделана 2021-05-18 03:19:25
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте