Как проверяют космические спутники на Земле?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Оффтопик

4 октября 1957 года для человечества началась новая эпоха - был запущен первый искусственный спутник Земли. За эти годы спутники стали помощниками людей почти во всех сферах жизни. Современные астрономия, навигация, связь, предсказание погоды невозможны без спутников на орбите. Но как же их испытывают перед запуском в космос? - Давайте разбираться.

Все понимают, что условия в космосе и на Земле кардинально отличаются. Спутники в основном летают на геостационарной орбите в ~36000 км от земной поверхности. 

Факторы воздействующие на спутник:

  • Механические воздействия
  • Экстремальные температуры (положительные и отрицательные) и их быстрый перепад (термоцикличные нагрузки)
  • Отсутствие давления (вакуум)
  • Радиация и излучение

Если необходимая механическая прочность конструкции спутника обычно частично рассчитана при проектировании (у ведущих стран в космической области уже большой опыт), то на вакуум и температуры спутники и их двигатели обязательно испытывают.

Для термовакуумных испытаний используются специальные камеры (стенды), это большие герметичные цельнометаллические конструкции (вертикальные или горизонтальные) для имитации космического пространства. Для размещения там спутника использую поворотные или откатные двери-крышки, а внутри камеры поворотный стол.

Испытательный стенд в АО ИСС имени академика М. Ф. Решетнёва

Как же в такой бочке из нержавеющей стали создать комическую среду в миниатюре? Очень просто - добавить пару систем: вакуумную и систему по созданию высоких и низких температур. На самом деле разных систем там десятки, объединенных общей системой управления, но мы сосредоточимся на термовакуумных испытаниях.

Вакуумная система обеспечивает давление до 10-9 Торр (это внутри частиц остается по пальцам можно пересчитать).  Это достигается последовательной откачкой атмосферы внутри: сначала механические насосы, потом турбомолекулярные, потом криогенные. Все насосы установлены через вакуумные затворы и работают последовательно по достижению нужного давления.

А нужную температуру создают так: высокую инфракрасными нагревателями (в космосе работает передача тепла излучением) и низкую специальными алюминиевыми экранами с циркуляцией спирта или жидкого азота (до -200 С).

Еще добавляют систему имитации излучения Солнца с фокусирующими зеркалами для создания локального теплового потока. 

Если в камере испытывают двигатели спутников, то ставят внутри защитные экраны, мишени и поглотители энергии (теплообменники). Для испытания электроники спутников (там вредных факторов действует больше, чем на конструкцию спутника) есть отдельные стенды с имитацией космического излучения.

Испытание космических аппаратов на Земле дело не быстрое, затратное, но очень востребованное. Новых спутников выводят на орбиту с каждым годом больше. В России этим занимается несколько крупных компаний, например «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» в Железногорске и АО «Корпорации «Комета» в Сантк-Петербурге.

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Для связи bdos@rambler.ru

6 комментариев

Добавить комментарий

bdos
Это Гонец, для связи.
https://www.iss-reshetnev.ru/projects
bdos
VLC плеер у меня тоже на смарт приставке к телеку стоит.
смартфона и ноутбука под рукой для повседневних нужд

Им спутники тоже нужны
l
В институте механики МГУ видел модельки спутников и спускаемых модулей, до 10см в размере. Для имитации спуска их продувают в сверзвуковых трубах, газгольдеры для их питания можно увидеть во дворе. А стенды да, есть разные, там уже отдельные элементы испытывают. Полноразмерных, что автор привёл, там нет к сожалению

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Экраноплан Каспийский монстр: инженерный анализ аэродинамики и конструкции советского КМ

В истории мирового транспортного машиностроения создание тяжелых аппаратов, способных эффективно работать на стыке двух сред — воздуха и воды, всегда сопровождалось серьезными...

Кажется, смартфоны HTC — «всё». Почему компания, с которой началась история Android, проиграла борьбу за рынок

Компания HTC фактически прекратила выпуск новых смартфонов. Формально он об этом ещё не объявила, но есть много косвенных признаков. Во-первых, компания с 2024 года не выпустила ни одного смартфона...

Жизнь на глубине: как устроен подземный город Кубер-Педи в австралийской пустыне

В центральной части штата Южная Австралия располагается одно из самых специфических инженерно-архитектурных поселений мира. Официально этот регион признан крупным центром добычи опалов, однако...

Когда 3D принтер выручает: Airless ракетка для пин-понга своими руками. Обзор процесса изготовления

Стандартные ракетки для настольного тениса, особенно те, что выдаются в пунктах проката, имеют один существенный недостаток: при замахе их сплошная плоскость создаёт сопротивление воздуха, которое...

Почему теория струн может оказаться единственно возможным описанием физической реальности

Главная и самая обоснованная претензия к теории струн заключается в принципиальной сложности ее экспериментальной проверки. Эта концепция, претендующая на статус окончательной теории всего,...

Убираем сухое, жидкое и даже засохшее: обзор моющего пылесоса Redkey W11 в тестах на всех покрытиях

Пылесосов много не бывает, поэтому время рассказать об очередной новинке в лице Redkey W11. Это вертикальный моющий пылесос в стильном дизайне, с мощным BLDC-электромотором, который создает...