Вторичная полезная нагрузка - Secondary payload

KickSat Спрайты были вторичной полезной нагрузкой SpaceX CRS-3.

Вторичная полезная нагрузка, также известный как райдшеринг,[1] меньшего размера полезная нагрузка транспортируется к орбита на ракета-носитель за которые в основном платят - с датой и временем запуска и орбитальная траектория определяется - организацией, которая заключает договор и оплачивает первичный запуск.[2][3] В результате вторичная полезная нагрузка обычно значительно сокращается. цена для транспортных услуг на орбиту, приняв компромисс потери контроля после подписания контракта и доставки полезной нагрузки поставщику ракеты-носителя для интеграции в ракета-носитель. Эти компромиссы обычно включают в себя минимальный контроль или отсутствие контроля над датой / временем запуска, окончательными орбитальными параметрами или возможность остановить запуск и удалить полезную нагрузку в случае отказа полезной нагрузки во время наземной обработки перед запуском, поскольку основная полезная нагрузка обычно покупает все эти запуски права собственности по контракту с поставщиком пусковых услуг.

Рынок

Хотя изначально Правительство США -центрический вариант для запусков, принадлежащих государству - когда дополнительные слоты для полезной нагрузки часто отдавались любым способом распределения средств, который мог выбрать правительственное учреждение - весь рынок появился со временем, чтобы воспользоваться более низкой стоимостью доступа к космосу за счет дополнительных возможностей полезной нагрузки.[4]

Сегмент малых спутников в индустрии запуска спутников в последние годы быстро растет. Активность развития была особенно высокой в ​​диапазоне размеров 1–50 кг. Только в диапазоне 1–50 кг ежегодно запускалось менее 15 спутников в период с 2000 по 2005 год, 34 - в 2006 году, затем - менее 30 запусков в год в течение 2007–2011 годов. В 2012 году это число увеличилось до 34, запущенных в 2012 году, и 92 малых спутника. в 2013.[4]

United Launch Alliance

Предложение услуг вторичного запуска зависит от поставщика запуска. Коммерческая пусковая установка США United Launch Alliance (ULA) практически не предлагает коммерческого доступа к вторичной полезной нагрузке, хотя Военные США предлагает несколько дополнительных слотов для полезной нагрузки на пусковых установках ULA Атлас V и Дельта IV, которые затем контролируются процессами распределения слотов для запуска правительством.

SpaceX

SpaceX предложили ценовой набор дополнительных запусков полезной нагрузки на своих Сокол 9 ракета начиная с 2011 г. с ценами между 200–325 тыс. Долларов США для вторичной полезной нагрузки, доставленной низкая околоземная орбита (ЛЕО).[5]По состоянию на март 2014 г. SpaceX указала, что они продолжат запуск некоторых вторичных полезных нагрузок, но не будут делать их много, так как «на вторичном рынке полезных нагрузок не так много денег».[6]

В начале августа 2019 года SpaceX объявила о программе совместного использования для запуска малых спутников на орбиту, когда их рынок крупных спутников сокращался после 2018 года. Хотя SpaceX выполняла специальную миссию по вторичной полезной нагрузке до того, как программа заставила клиентов покупать порты непосредственно у SpaceX. Первоначально SpaceX предлагала запускать вторичные полезные нагрузки до 150 кг (330 фунтов) на Солнечно-синхронная орбита за 2,25 миллиона долларов США если клиенты зарегистрировались как минимум за 12 месяцев до запуска. Если между 12 и 6 месяцами, цены будут увеличены до 3 миллиона долларов США. Для вторичной полезной нагрузки до 300 кг (660 фунтов), если клиенты подписались на 12 месяцев вперед, SpaceX предложила базовую цену 4,5 миллиона долларов США и если за 6 месяцев вперед 6 миллионов долларов США. Рейсы планировалось запустить из SLC-4E в База ВВС Ванденберг, с ноября 2020 г. Сокол 9 ракета.[7][8]

Однако после ответа на объявление в начале августа; позже в этом месяце SpaceX пересмотрела планы, снизив цены так, что полезная нагрузка до 200 кг (440 фунтов) для 1 миллион долларов США. Кроме того, SpaceX объявила о новых возможностях запуска, которые первоначально планировалось начать с марта 2020 года. Они будут включать дополнительные полезные нагрузки на Starlink миссии и другие.[9] Первый полет этой программы состоялся 13 июня 2020 г., когда Starlink 8 летали с 3 SkySats изготовлены по Planet Labs.[10][11]

Клиенты могут выбрать диаметр 15 или 24 дюйма (38 или 61 см). ESPA порты. Для специальных поездок на колесах диаметром 15 дюймов и 24 дюйма будет 6 или 4 порта соответственно. При запуске Starlink вторичная полезная нагрузка монтируется наверху стека Starlink. Механический интерфейс для этих пусковых устройств будет иметь два порта ESPA диаметром 15 дюймов или один порт ESPA диаметром 24 дюйма.[12][13] Для этих миссий SpaceX удалила несколько спутников из их обычной конфигурации из 60 спутников.[14] SpaceX также предлагает индивидуальную конфигурацию по запросу клиента.[12][13]

Arianespace

Вега

Планируется на конец августа 2020 г. Arianespace запустит первую специальную миссию райдшеринга на Вега ракета. VV16 запустит 53 спутника в Солнечно-синхронная орбита. Полет является частью Службы полетов малых космических кораблей.[15]

Ариана 6

В августе 2019 г. Arianespace объявили о поездках прямо в геостационарная орбита в ответ на появление на этой орбите малых спутников. Клиенты смогут покупать авиабилеты за 6–12 месяцев до запуска. Ввод полезных нагрузок непосредственно на геостационарную орбиту позволяет клиентам не поднимать орбиты своих космических аппаратов после их сброса на геостационарную переходную орбиту. Полезная нагрузка будет развернута через шесть часов после запуска. Первый запуск под названием «ГО-1» ожидается в первом или втором квартале 2022 г. Ариана 6 ракета (64 конфигурация). Запуск будет с Космический центр Гвианы. Подобные рейсы могут выполняться ежегодно.[16] В отличие от традиционных миссий по совместным поездкам клиентам не нужно ждать, пока основная полезная нагрузка будет готова к запуску, вместо этого ожидая, когда будет достигнута полезная нагрузка.[17]

Другой

Международные запуски (ILS), американская компания, занимающаяся продажей запусков российских Протонная ракета, не имеет и не планирует запускать коммерческие вторичные полезные нагрузки маленькие спутники или же CubeSats.[18] Морской старт, консорциум американских компаний Боинг и российская компания РКК Энергия (RSCE) (в настоящее время контрольный пакет принадлежит RSCE), также в настоящее время не запускает коммерческие вторичные полезные нагрузки.[18]

Стандартные предложения интерфейса полезной нагрузки

ESPA

Основная статья: Вторичный адаптер полезной нагрузки EELV

Вторичный адаптер полезной нагрузки EELV (ESPA) - это промежуточный переходное кольцо, которое изначально было разработано для запуска вспомогательных грузов в космических полетах Министерство обороны США которые используют Атлас V и Дельта IV. Целью ESPA, впервые использованной в 2000-х годах, было снижение затрат на запуск для основного заказчика и обеспечение выполнения дополнительных и даже третичных миссий с минимальным влиянием на основную миссию.[2]Дизайн кольца ESPA стал де-факто стандарт, и сейчас используется гораздо шире, чем первоначальный замысел и ракеты.

ESPA был разработан для поддержки до 6 800 кг (15 000 фунтов) основной полезной нагрузки и до шести вспомогательных полезных нагрузок не более 180 кг (400 фунтов) каждая. Каждый вспомогательный космический аппарат установлен радиально на порте диаметром 38 см (15 дюймов) и имеет объем 61 см (24 дюйма) x 71 см (28 дюймов) x 97 см (38 дюймов).[3]

К 2011 г. SpaceX заключал контракт на запуск дополнительных полезных нагрузок на своей ракете Falcon 9 с использованием стандартного кольцевого интерфейса ESPA.[5]

SSPS

Коммерческий производные кольца ESPA Grande разрабатываются. Система, получившая название Spaceflight Secondary Payload System (SSPS), разрабатывается и производится компанией Эндрюс Спейс по контракту с Космические услуги. Он включает в себя пять портов диаметром 61 см (24 дюйма), каждый из которых может нести полезную нагрузку весом до 300 кг (660 фунтов). «SSPS работает очень похоже на автономный космический корабль с бортовым компьютером, системой электроснабжения, определение орбиты возможности и полезная нагрузка мощность переключение ".[19]

Рекомендации

  1. ^ «Новые стартапы позволяют спутникам« путешествовать »до самого космоса». Материнская плата. Получено 2016-05-12.
  2. ^ а б Перри, Билл (июль 2012 г.). «ESPA: недорогая поездка в космос для вторичной полезной нагрузки». MilsatMagazine. Получено 22 марта 2014.
  3. ^ а б «Усовершенствованный адаптер вторичной полезной нагрузки одноразовой ракеты-носителя» (PDF). Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA ). 28 августа 2001 г.. Получено 22 марта 2014. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)[постоянная мертвая ссылка ]
  4. ^ а б «Оценка рынка нано / микроспутников, 2014 г.» (PDF). серия ежегодных оценок рынка. Атланта, Джорджия: SEI. Январь 2014 года: 18. Получено 22 марта 2014. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ а б Фуст, Джефф (22 августа 2011 г.). «Новые возможности для запусков малых спутников». Космический обзор. Получено 22 марта 2014. SpaceX ... разработала цены на полет этих дополнительных полезных нагрузок ... P-POD будет стоить от 200 000 до 325 000 долларов для миссий на НОО или от 350 000 до 575 000 долларов для миссий на геосинхронную переходную орбиту (GTO). По его словам, спутник класса ESPA весом до 180 килограммов будет стоить 4–5 миллионов долларов для миссий LEO и 7–9 миллионов долларов для миссий GTO.
  6. ^ Гвинн Шотвелл (21 марта 2014). Трансляция 2212: специальный выпуск, интервью с Гвинн Шотвелл (аудиофайл). Космическое шоу. Событие происходит в 32: 15–32: 35. 2212. Архивировано с оригинал (mp3) на 2014-03-22. Получено 2014-03-22. [Q: Вы выполняете много вторичных нагрузок?] не много, мы делаем мало. На вторичном рынке полезной нагрузки по-прежнему не так много денег.
  7. ^ Бергер, Эрик (2019-08-05). «SpaceX выходит на рынок запусков малых спутников по очень низкой цене». Арстехника. Получено 2020-07-19.
  8. ^ Фуст, Джефф (2019-08-05). «Arianespace и SpaceX предлагают новые специализированные услуги по совместному использованию поездок». Spacenews. Получено 2020-07-24.
  9. ^ Фуст, Джефф (29 августа 2019 г.). «SpaceX модернизирует программу поездок smallsat». SpaceNews. Получено 24 июля 2020.
  10. ^ «Planet Labs запускает SkySats совместно с SpaceX Starlink». NASASpaceFlight.com. 2020-05-13. Получено 2020-05-13.
  11. ^ @SpaceX (12 июня 2020 г.). «Ориентация на субботу, 13 июня, в 5:21 утра по восточному поясному времени для запуска 58 спутников Starlink и 3 космических аппаратов @planetlabs - первый запуск программы SpaceX SmallSat Rideshare Program» (Твитнуть). Получено 26 июн 2020 - через Twitter.
  12. ^ а б "SpaceX - Rideshare". SpaceX. Получено 2020-07-25.
  13. ^ а б "РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ RIDESHARE PAYLOAD" (PDF). 2020-06-16.
  14. ^ Грей, Тайлер (12 июня 2020 г.). «SpaceX запускает первую миссию по совместным поездкам Starlink с Planet Labs». NASASpaceFlight.com. Получено 26 июля 2020.
  15. ^ «Миссия Vega« Возвращение в полет »снова очищена». NASASpaceFlight.com. 2020-06-28. Получено 2020-07-29.
  16. ^ Фуст, Джефф (5 августа 2019 г.). «Arianespace и SpaceX предлагают новые специализированные услуги по совместному использованию поездок». SpaceNews.
  17. ^ Миссия "GO-1" компании Arianespace предоставит малым спутникам прямой полет на геостационарную орбиту ". Arianespace. Получено 27 июля 2020.
  18. ^ а б Фуст, Джефф (24 марта 2014 г.). «Возможность повторного использования и другие проблемы, с которыми сталкивается индустрия запуска». Космический обзор. 2014. Получено 2014-04-01.
  19. ^ Вторичная система полезной нагрузки космического полета В архиве 2012-07-07 в Archive.today, получено 10 мая 2012.