En rumplatform ( satellitplatform ) er en fælles forenet model til at bygge rumfartøjer (SC), som omfatter alle satellitservicesystemer (det såkaldte servicesystemmodul ), samt designet af nyttelastmodulet , men uden målet ( relæ, videnskabeligt eller andet) udstyr.
På den anden side, afhængigt af typen af rumfartøj, bruges konceptet om en platform ofte til at henvise til et servicesystemmodul, der kun indeholder satellitservicesystemer (uden design af nyttelastmodul).
Brugen af rumplatforme har en række fordele sammenlignet med den individuelle fremstilling af rumfartøjer [1] :
Normalt inkluderer rumplatformen alle satellittens servicesystemer undtagen nyttelastmodulet . I dette tilfælde kaldes platformen også Service Systems Module og indeholder [2] [3] [4] :
På rumplatformen er der også et sted til installation af nyttelastrummet og antennerne. På platforme til bygning af kommunikationssatellitter, såsom Spacebus , Express eller SS / L 1300 , betragtes designet af nyttelastmodulet (uden relæudstyr installeret på det) dog normalt også som en del af platformen.
Typisk er platforme optimeret til massen af den nyttelast, der skal opsendes, hvilket igen bestemmer massen af hele satellitten og strømforsyningssystemets effekt [4] .
En af de vigtigste parametre er forholdet mellem massen af ST og rumfartøjets samlede masse. Det er klart, at jo bedre dette forhold er, jo mere effektivt kan missionsmålene opnås. Normalt bestemmer løfterakettens bæreevne den maksimale masse af rumfartøjet i kredsløb. Jo mindre platformen vejer, jo mere nyttelast kan der således leveres til en given bane [4] [5] .
I øjeblikket er dette forhold omkring 18-19 % for moderne tunge telekommunikationsplatforme som Spacebus eller Express 2000 . Det vigtigste teknologiske problem er energiomkostningerne ved at opgradere kredsløbet fra geotransfer til geostationært . Rumfartøjet skal bære en stor mængde brændstof for at øge kredsløbet (op til 3 tons eller mere). Derudover bruges yderligere 400-600 kg til at holde satellitten i en given bane i hele den aktive driftstid [6] [7] .
I den nærmeste fremtid bør den udbredte brug af elektriske ionmotorer , såvel som et fald i massen af solpaneler og batterier, føre til en forbedring af forholdet mellem massen af PN og rumfartøjets samlede masse til 25 % eller mere [6] [7] .
Et af de mest lovende områder er udviklingen af elektriske ion- og plasmamotorer . Disse thrustere har en meget højere specifik impuls sammenlignet med traditionelle to-komponent hydrazinsystemer (1500-4000 s mod 300 s), og derfor kan deres brug føre til en betydelig reduktion i massen af satellitter og et tilsvarende fald i omkostningerne ved deres opsendelse . For eksempel bruger Boeing XIPS25 elektriske ion thruster kun 75 kg drivmiddel til at holde en satellit i kredsløb i 15 år. Med den mulige brug af denne motor til at øge og derefter holde kredsløbet, kan der spares op til 50 millioner euro (selvom denne funktion ikke er fuldt ud brugt i øjeblikket) [5] [6] [7] [8] .
På den anden side vil brugen af nye teknologier i forhold til solbatterier (overgang fra silicium til flerlags GaInP/GaAs/Ge) og batterier (introduktion af lithium-ion- teknologier) også føre til en reduktion af rumfartøjets vægt [ 9] .
I 1963 var OKB-586 (senere Yuzhnoye Design Bureau ) i byen Dnepropetrovsk den første i verden til at udvikle et udkast til design af tre forenede rumfartøjsplatforme: DS-U1 - ikke-orienteret med kemiske energikilder, DS-U2 - ikke-orienteret med solcellebatterier, DS -U3 - orienteret mod solen med solpaneler.
AUOS (Automatic Universal Orbital Station) er en rumplatform udviklet af OKB-586. Den eksisterede i 2 modifikationer: 1) med orientering mod Jorden ( AUOS-Z ) og 2) med orientering mod Solen ( AUOS-SM ). Satellitterne i AUOS-serien beholdt mange af de ideer og koncepter, der var indlejret i rumplatformen fra den forrige generation udviklet af OKB-586 - DS-U .
KAUR (Spacecraft of a unified series) er en familie af satellitplatforme skabt i OKB-10 (NPO PM, nu JSC ISS opkaldt efter Reshetnev) siden 1960'erne. På basis af modifikationer af KAUR-platformen blev der bygget kommunikations- og navigationssatellitter af flere generationer frem til begyndelsen af 2000'erne [10] .
Efter masse (inklusive brændstof) kan satellitplatforme i øjeblikket opdeles i tre kategorier [2] [4] :
Når platformen udvikles, tages der også højde for typen af indsættelse i referencekredsløbet: direkte indsættelse eller med yderligere indsættelse fra geotransfer til geostationær bane ved hjælp af satellittens apogeum-fjernbetjening. Generelt kan rumfartøjer bygget på lette platforme opsendes direkte i geostationær bane, hvilket gør det muligt at slippe af med apogeum-motoren og dens medfølgende brændstof.
I øjeblikket bruger de vigtigste producenter af geostationære satellitter følgende satellitplatforme:
| Navn | Rumfartøjets masse, kg | Strøm PN, kW | Antal. (i produktion) KA | Fabrikant | Land |
|---|---|---|---|---|---|
| Mellemstore og tunge platforme | |||||
| Spacebus 4000 [4] | 3000-5900 | op til 11.6 | 65 (7) | Thales Alenia Space | / |
| Eurostar 3000 [11] | op til 6400 | 6 - 14 | over 60 | EADS Astrium | / |
| Alphabus [12] | 6000 - 8800 | 12 - 18 | en | EADS Astrium / Thales Alenia Space | / / |
| Boeing 702 | op til 6000 | før 18 | 25 (15) | Boeing | |
| Boeing 601 | 73(3) | Boeing | |||
| SS/L 1300 | op til 8000 | op til 20 | 83 (25) [13] | Rumsystemer/Loral | |
| A2100AX _ | 2800 - 6600 | op til 15 | 36 | Lockheed Martin Space Systems | |
| KAUR-4 | 2300 - 2600 | 1,7 - 6,8 | 31 | OJSC ISS | |
| Express 2000 [14] | op til 6000 | op til 14 | 0 (4) | OJSC ISS | |
| Dongfang Hong-4 (DFH-4) | op til 5200 | op til 8 | 12 | China Aerospace Science and Technology Corporation | |
| DS-2000 [15] | 3800 - 5100 | op til 15 | 4(7) | Mitsubishi Electric | |
| Lette platforme | |||||
| STAR bus [16] | 1450 (tør) | 1,5 - 7,5 | 21 (10) | Orbital Sciences Corporation | |
| Express 1000 [14] | op til 2200 | indtil 6 | 6 (18) | OJSC ISS | |
| A2100 A | 1-4 | Lockheed Martin Space Systems | |||
| LUXOR (SmallGEO) | 1600 - 3000 | op til 4 | 0 (1) | OHB | |
| Navigator [17] | 650 - 850* | op til 2,4 | 3 (5) [18] [19] | NPO dem. Lavochkin | |
| Yacht [20] | 350 - 500* | op til 3,9 | fire | GKNPTs im. M.V. Khrunichev | |
| Universal Space Platform [21] | 950 - 1200 | indtil 3 | 4(1) [22] | RSC Energia | |
| Ultralette platforme | |||||
| TabletSat | 10-200 | op til 0,2 | en | SPUTNIX | |
| OrbiCraft-Pro | 1-10 | op til 0,01 | 3 (8) | SPUTNIX | |
| * Tørvægt på platformen | |||||