ESTCube-1 - ESTCube-1 - Wikipedia

ESTCube-1
ESTCube-1 illustration.jpg
ESTCube-1 иллюстрация
Тип миссииТехнологии
ОператорТартуский университет
COSPAR ID2013-021C
SATCAT нет.39161
Интернет сайтhttp://www.estcube.eu/en/home
Продолжительность миссииПланируется: 12 месяцев
Финал: 2 года, 12 дней
Свойства космического корабля
Стартовая масса1,048 кг (2,31 фунта)
Сухая масса1,048 кг (2,31 фунта)
Мощность3,6 Вт [1]
Начало миссии
Дата запуска7 мая 2013, 02:06:31 (2013-05-07UTC02: 06: 31Z) универсальное глобальное время
РакетаВега рейс VV02
Запустить сайтКуру ELA-1
ПодрядчикЕКА
Конец миссии
Деактивировано17 февраля 2015, 10:27:00 (2015-02-17UTC10: 27Z) универсальное глобальное время[2]
Последний контакт19 мая 2015[1]
Дата распада2038*по оценкам
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимНизкая Земля
Высота перигея665 км
Высота апогея665 км
Наклон98,129 градусов
Период98.03 минут
 

ESTCube-1 это первый эстонский спутник и первый спутник в мире, который попытается использовать электрический солнечный ветер парус (Электронный парус). Спущен на воду 7 мая 2013 г. с борта Вега VV02 ракета-носитель[3][4] и успешно выведен на орбиту.[5] В CubeSat стандарт для наноспутники В ходе разработки ESTCube-1 был создан куб размером 10 × 10 × 11,35 см, объемом 1 литр и массой 1,048 кг.[6][7]

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 стартапа.[8] Развертывание троса E-паруса было неудачным, и поэтому никаких измерений E-паруса или системы плазменного торможения не проводилось.[9] Последний сигнал с ESTCube-1 был получен 19 мая 2015 года.

Научная цель

Первое изображение Земли, сделанное ESTCube-1 15 мая 2013 года.[5]
ESTCube-1 E-sail эксперимент
Иллюстрация структуры cubesat ESTCube-1
Структура ESTCube-1

ESTCube-1, разработанный в рамках Эстонской студенческой сателлитной программы, представлял собой образовательный проект, в котором участвовали студенты университетов и старших классов.[10][11]

Хотя при создании ESTCube-1 упор делался на обучение студентов, у него была научная цель. Спутник нес электрический солнечный ветер парус (Электронный парус), изобретенный финским ученым Пекка Янхунен. 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 фиксироваться уменьшением скорости вращения спутника или бортовой камерой.[12]

Чтобы контролировать взаимодействие элемента электронного паруса как с плазмой, окружающей Землю, так и с влиянием, которое она оказывала на скорость вращения космического корабля, две нанотехнологии электронные эмиттеры / пушки были на борту. 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 E-парус должен был быть измерен по изменению указанной скорости вращения. Трос также предназначался для вывода спутника с орбиты путем использования его в качестве плазменного тормоза, чтобы продемонстрировать возможность возврата с орбиты небольших спутников. Цвет CMOS На борту также была камера, способная делать снимки 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 выбрана орбита. солнечно-синхронная круговая орбита на высоте 670 километров. ESTCube-1 был запущен на орбиту Arianespace, с помощью Вега VV02 ракета, которая взлетела с ELA-1 в Куру в 02:06:31 UTC 7 мая 2013 года. Спутник был выведен на орбиту, и связь успешно установлена,[13] с первой фотографией Земли, сделанной 15 мая и переданной на Землю в любительском радиодиапазоне.[5]

Срок службы спутника

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

  • Через полчаса после развертывания спутника из стартовой капсулы были развернуты антенны спутника, включены радиопередатчик и важные подсистемы.
  • В течение первых 48 часов после развертывания спутник отправлял только CW радиомаяки безопасного режима.
  • Первые недели были потрачены на то, чтобы опробовать спутник и настроить его на полную мощность.
  • Ориентация спутника таким образом, чтобы бортовая камера была обращена к Земле для получения изображений Эстонии. Эта цель была достигнута в ходе проекта.
  • 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.
  • Развертывание элемента E-Sail со спутника центробежная сила Была предпринята попытка в середине октября 2014 года, однако развертывание не удалось, возможно, из-за заедания катушки.[1] Никакого подтверждения развертывания через бортовую камеру получено не было, и дальнейшие эксперименты с E-sail не проводились.
  • После неудачного развертывания троса E-Sail бортовые эмиттеры электронов с холодным катодом были успешно испытаны.

Конец миссии

Миссия завершилась из-за деградации фотоэлектрической системы питания[1] и впоследствии батареи разрядились. 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.[9]

АрктическийАвстралияБразилияБангладешМьянмаБенгальский заливАлжирПеруМавританияГамбияДакарСенегалГвинея-БисауГвинеяАтлантический океанкрасное мореСуданАнглийский каналАнтарктидаГраница между Китаем и МонголиейСетка спутниковых фотографий Земли, четыре в ширину и три в высоту, на черном фоне.
Фотографии сделаны ESTCube-1 (в хронологическом порядке). Наведите указатель мыши на каждую фотографию или щелкните ее, чтобы увидеть, где она находится.

Дизайн

Размеры и вес

При разработке эстонской спутниковой миссии было решено создать CubeSat высотой 1U. Стандартная длина стороны базы CubeSat 1U (1U) должна составлять 100,0 ± 0,1 мм, а высота спутника - 113,5 ± 0,1 мм. Масса также устанавливается в CubeSat. Стандартно, максимально возможная масса для CubeSat высотой 1U составляет 1300 граммов.

Связь

Связь со спутника осуществлялась в два Международные союзы радиолюбителей зарегистрированные частоты

  • 437,250 МГц
  • 437,505 МГц[14]

Периодическая, но очень медленная связь осуществлялась с использованием 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 подключений FSK-модуляция радиосигналы на частоте 437,505 МГц со скоростью соединения 9600 бод и AX.25 используется стандартный пакет. 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.[15][16]

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

Программного обеспечения

Микроконтроллеры ESTCube-1 используют следующие операционные системы:

  • FreeRTOS о спутниковой системе управления и обработки данных и модуле камеры.
  • TinyOS на модуле спутниковой связи. (Обычно используется с устройствами, работающими с низким энергопотреблением)

Система управления полетами сейчас разрабатывается студентами Тартуского университета под руководством компании. CGI Group.

Финансирование и затраты

Презентация ESTCube-1 в январе 2013 года.

ESTCube-1 был запущен в качестве дополнительной полезной нагрузки на борту Рейс Vega VV02,[4] самый дешевый запуск спутника, предлагаемый Европейское космическое агентство. 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.

Полученные результаты

Спутник успешно продемонстрировал работу систем в космосе, имея двухлетний срок эксплуатации. Развертывание E-паруса было неудачным, и никаких измерений E-паруса или системы плазменного торможения не проводилось.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Владислав-Вениамин Пустынски, ESTCube-1 перестал работать через 2 года на орбите, Estonian Space Office (по состоянию на 8 июня 2016 г.)
  2. ^ «651 день карьеры ESTCube-1: 53 диссертации и предложение руки и сердца». 17 февраля 2015 г.
  3. ^ esa. «График запуска».
  4. ^ а б Амсат-Великобритания, ESTCube-1. Проверено 13 апреля 2017 года.
  5. ^ а б c Саутгейтские радиолюбительские новости, Первое изображение радиолюбителя ESTCube-1 CubeSat В архиве 2015-09-24 на Wayback Machine, 22 мая 2013 г. (доступ 16 августа 2013 г.)
  6. ^ «Эстонский студенческий спутник Cubesat готов к следующему запуску Vega». Arianespace. Архивировано из оригинал 28 марта 2013 г.. Получено 25 марта, 2013.
  7. ^ «ESTCube-1 упомянут в региональном отчете Nature». 17 ноя 2010.
  8. ^ «651 день карьеры ESTCube-1: 53 диссертации и предложение руки и сердца» ERR, 17 февраля 2015 г.
  9. ^ а б c «ESTCube-1 передает свои последние слова:« Да здравствует Эстония!"". 17 февраля 2015 г.
  10. ^ «Две основные полезные нагрузки для второго запуска Vega готовы в космопорте». Arianespace. 14 марта 2013 г. Архивировано с оригинал 19 марта 2013 г.. Получено 25 марта, 2013.
  11. ^ "Arianespace ожидает ... Vega завершает работу, пока Sats Prep For Vegies (запуск)". спутниковые новости. 14 марта 2013 г.. Получено 25 марта, 2013.
  12. ^ «Попутчик Проба-В» (PDF). Европейское космическое агентство. Февраль 2013. с. 17. Получено 25 марта, 2013.
  13. ^ Маттео Эмануэли, Эстонский спутник Cubesat летит на встречный курс с обломками Iridium-Cosmos, 1 августа 2013 г., Новости космической безопасности (доступ 16 августа 2013 г.)
  14. ^ «ESTCube-1». Международный союз радиолюбителей. 15 марта 2013 г.. Получено 25 марта, 2013.
  15. ^ «Описание пакета телеметрии». Получено 5 августа, 2014.
  16. ^ «Расшифровка маяка». Получено 5 августа, 2014.

внешняя ссылка

Ролики