Goliat

Goliat ( Rus. Goliath ) er den første rumænske kunstige satellit [3] udviklet af universitetet i Bukarest med støtte fra den rumænske nationale rumorganisation og det rumænske rumforskningsinstitut med finansiering fra det nationale budget. I Rumænien er alle faser af et typisk rumprojekt blevet udviklet: design, konstruktion, integration, analyse og test. Udviklerne har også forberedt den jordinfrastruktur, der er nødvendig for radiokommunikation med satellitten. Det er en typisk " CubeSat " satellit [4] .

Brændte op i atmosfæren den 01/02/2015. Missionen varede 1054 dage. [5]

Videnskabeligt udstyr og missionsmål

Hovedliste over satellitudstyr

• DOSE-N er en scintillationstæller designet til at måle den samlede dosis af stråling inde i satellitten. Datasættet vil bestå af dosisværdien og positionen (inklusive tid), hvor denne værdi blev målt.
• CICLOP er et 3 - megapixel digitalkamera med et sæt linser til jordobservation, især Rumæniens territorium .
• SAMIS er en sensor, der vil tage højde for mikrometeoritters nedslag og måle deres kinetiske energi for at estimere deres antal og hastighed. Data om hver påvirkning vil blive behandlet på jordstationen.

Efter afslutningen af ​​den første fase af operationen begynder udviklerne at modtage og analysere dataene. SAMIS og DOSE-N vil føje til viden om stråling og mikrometeoritter i lav kredsløb om Jorden . CICLOP vil teste muligheden for at bruge pico-satellitter til overfladekontrol med potentiale til brug inden for landbrug , geopolitik og katastrofehåndtering og -overvågning samt offentlig information. Billederne vil blive taget på udpegede steder og offentliggjort på projektets hjemmeside.

CICLOP

Det er et kamera , der består af 3 hoveddele:

1. matrix ;
2. forarbejdning processor;
3. sæt linser ( linse ).

Udviklet af Devitech og tager billeder i 4:3 format med 3 Mpix følsomhed. Tilladelsen kan reduceres. Dual -core processor, 600 MHz, 8 MB cache, 64 MB RAM, JPEG - komprimering under μClinux . Objektivet er monteret på den ydre del af kroppen, dens periskopform giver dig mulighed for at skyde med et 60° synsfelt. I en kredsløbshøjde på 600 km opnås en opløsning på 25 m pr. pixel .

SAMIS

Et af satellitforsøgene til undersøgelse af mikrometeoritter. Hoveddelen er en 50×37 mm piezofilm fastgjort på Z-siden af ​​enheden . Hver kollision af mikrometeoritter med filmsensoren vil generere en elektrisk impuls i forhold til mikrometeorittens kinetiske energi. Det genererede signal passerer gennem signalforstærkeren og ADC'en på den indbyggede computer og transmitteres derefter til Jorden. I modsætning til de to andre eksperimenter vil dataene komme konstant ind, men kun signaler over tærskelværdierne vil blive transmitteret til Jorden med det samme, resten vil blive akkumuleret efterhånden som de ankommer, derefter transmitteret til Jorden i form af et gennemsnitsbillede. Estimatet af mikrometeoritfluxen vil blive brugt til at forfine dataene om satellittens kredsløb. Før opsendelsen af ​​satellitten blev der udført vellykkede tests med modeller af mikrometeoritter med en størrelse på 10 mikron.

DOSE-N

Eksperiment for at måle radioaktiv stråling i satellitkredsløb. Dataene vil regelmæssigt blive transmitteret til Jorden. Det er en fotocelle og en diode , som inkluderer en base med en scintillatorplade . Kosmisk stråling, der interagerer med scintillatoren, vil generere fotoner med en bølgelængde i det aktive spektrale område af dioden. Den elektriske impuls, der genereres af dioden, vil være proportional med strålingsdosen, og proportionalitetsfaktoren bestemmes ved at kalibrere målekredsløbet med en kendt strålingskilde. Dioden og scintillationsmaterialet er monteret på et printkort inde i satellitten ved siden af ​​magnetometeret og kameraprocessoren. [6]

Konstruktion

Satellitten er baseret på CubeSat-platformen ved hjælp af MSP430 - processoren .

Kommunikationssystem

Et system med to antenner blev valgt til satellitten : den ene opererer i ultrakortbølgeområdet ved en frekvens på 437 MHz (bølgelængde ~ 70 cm af amatørradiobåndet ) og fungerer som et beacon, den anden til datatransmission i bredbåndet rækkevidde ved en frekvens på 2,4 GHz (ISM-bånd). Med henblik på redundans fungerer antennerne uafhængigt af hinanden og fra forskellige processorer - datamodulet er baseret på MSP430-processoren, der styrer satellitten, og beaconen er baseret på MSP430, der styrer videnskabelige eksperimenter . Oprindeligt var det planlagt, at beaconet kun skulle bruges til at transmittere telemetri med bestemte dataintervaller, dog ville redundansen af ​​protokollen tillade absolut alle data at blive transmitteret fra satellitten på grund af dataoverførselshastigheden.

MHX-2400-antennen transmitterer primært nyttelastdata og statusdata for forskellige undersystemer. Selvom den dokumenterede datahastighed er 9600bps ved 1W, rapporterer udviklerne, at den reelle hastighed kan være op til 115kbps.

Både antenner og deres sweep-mekanisme spiller en yderst vigtig rolle for kommunikationssystemet. Hvis der ved 2,4 GHz (~30 mm) kvartbølgelængde monopolantenner kan monteres på begge sider af satellitten, ville en tilsvarende 437MHz-antenne være ~160 mm, dvs. væsentligt længere end satellittens 100 mm sidelængde. Sweep-mekanismen aktiveres umiddelbart efter adskillelsen af ​​satellitten fra det øverste trin.

Strømforsyningssystem

Strømforsyningssystemet består af 18 ( gallium , indium , arsen ) solcellebatterier med en effektivitet på 24 %, der fuldt ud leverer satellittens behov for elektricitet. Battericellerne er forbundet i seriepar i 9 parallelle forbindelser med en diode inkluderet i kredsløbet for at forhindre kortslutninger . Elektricitet ud over det nødvendige (2 W) akkumuleres i to 1 Ah BQ2405 lithium-ion-batterier forbundet i serie.

Systemet fungerer som ping-pong : når det drives af solpaneler, går den overskydende strøm til at oplade batterierne og fra dem gennem konverteren til satellitundersystemerne. Denne arkitektur er designet til at undertrykke støjen produceret af DC/DC-konverteren, når batterierne er tilsluttet direkte, hvilket påvirker aflæsningerne af mikrometeordetektoren. Når batteriet svigter, er det muligt at tilslutte batterierne direkte.

ADCS

Attitude Control and Deermination System (ADCS) er ikke afgørende for driften af ​​satellitten, da den indbyggede nyttelast opfylder sekundære designmål. Kravene til pålidelighed og enkelhed af dette system blev opfyldt fuldt ud. Derfor blev systemet opdelt i to dele - orienteringssystemet og kontrolsystemet. Den første inkluderer et tre-akset magnetometer og et GPS - modul. Dataene fra GPS-modulet (højde, breddegrad, længdegrad) vil blive inkluderet i IGRF (International Geomagnetic Field Reference), såvel som magnetfeltværdierne for disse rumkoordinater. Dataene vil blive sammenlignet med dataene fra det indbyggede magnetometer, og satellittens orientering i rummet, samt deklinationsvinklen (D) og hældningen (I), vil blive beregnet. Brugen af ​​en GPS-modtager gør det muligt at implementere en backup-algoritme til at beregne den rumlige position af en satellit ved hjælp af Keplerske orbitalelementer - to lineære NORAD -elementer downloadet fra en jordstation.

Orienteringssystemet er et to-akslet reaktionshjulsystem. Dette system er et højt niveau af kosmisk dynamik. De opnåede data vil være nyttige fra et uddannelsesmæssigt synspunkt. At demonstrere sløjfe-controllerens lukkede sløjfe-feedback-funktionalitet ville være en reel succes for satellitten. De telemetriske data opnået fra dette delsystem er nødvendige for forskning i rumdynamik.

Jordstation

To radiostationer var monteret på Jorden:

1. 437 MHz station ved Institut for Fysik ved Universitetet i Bukarest, nær Bukarest ;
2. 2,4 GHz station i et fjerntliggende sted i Karpaterne , nær Cluj-Napoca , Rumænien .

Radiostationen i Bukarest har været i drift siden 2007, hvor den blev brugt til lignende satellitter fra Japan og Tyskland . Og den anden er aldrig blevet testet, da 2,4 GHz er et ret sjældent område for satellitter. Brug af to stationer på samme tid giver dig mulighed for at øge chancen og kvaliteten af ​​kommunikation med enheden. [7]

Start

Opsendelsen blev udført af Vega løfteraket fra Kourou- lanceringsstedet den 13. februar 2012 som en sekundær last. Orbit data: Polar bane 354 km x 1450 km, hældning = 71°, omløbstid = 103 minutter (14 omdrejninger/dag). Omkring 75 % af banen er i sollys [8] .

Noter

1. ↑ Missionsside på ESA's  websted . ESA. Arkiveret fra originalen den 12. september 2012.
2. ↑ RN VEGA . ESA. Arkiveret fra originalen den 1. maj 2012. (ubestemt)
3. ↑ Bukarest Herald. historisk øjeblik. Første rumænske satellit vil starte fra Kouro.  (engelsk) . Bukarest Herald. Hentet 12. februar 2012. Arkiveret fra originalen 23. januar 2012.
4. ↑ Goliath på Association of Amateur Satellites hjemmeside (utilgængeligt link) . AMSAT. Arkiveret fra originalen den 12. september 2012. (ubestemt) 
5. ↑ Goliat - primul satellit romanesc . www.spacealliance.ro Hentet 11. juli 2019. Arkiveret fra originalen 11. juli 2019. (ubestemt)
6. ↑ Mission på webstedet for Rumænsk kosmonautik . SpaceAlliance.ro. Arkiveret fra originalen den 12. september 2012. (ubestemt)
7. ↑ Missionspas. PDF-fil. (utilgængeligt link) . Universitetet i Bukarest. Arkiveret fra originalen den 12. september 2012. (ubestemt) 
8. ↑ Foxcrawl  News . foxcrawl.com. Arkiveret fra originalen den 12. september 2012.