Как проверяют космические спутники на Земле?

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

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

Лидар, камеры или гироскоп: какую систему навигации выбрать для роботов-пылесосов

Рассуждения
Сейчас рассмотрим 3 основных системы навигации для роботов-пылесосов: лидар, камеры и гироскопы. Расскажу про принцип работы и ключевые особенности, которые помогут при выборе домашнего помощника....

Электромобиль «почти от Xiaomi»: новые подробности

Рассуждения
В Китае прошла пресс-конференция, посвященная электромобилю от стартапа под крылом Xiaomi. Популярное англоязычное СМИ об электромобилях CarNewsChina.com даже почему-то написало, что «SSC SC-01...

Свежие российские ретеллинги. Греческие, скандинавские, германские мифы и сказки

Подборка игр/книг/кино
Ретеллинг как жанр переживает расцвет. Этим словом обозначают истории, которые в основе своей имеют какую-то известную сказку, миф, легенду или художественное произведение. Например,...

Губки из люфы: неожиданный источник энергии для будущего

Рассуждения
Недавно опубликованные результаты исследования о том, как губка из люфы может порождать электричество, представляют собой пример использования креативного научного подхода для решения проблем. Это...

Как отраженные сигналы Wi-Fi могут подвергнуть вас риску потери приватности

Рассуждения
С развитием современных технологий связи и беспроводных сетей мы сталкиваемся с новыми вызовами в области защиты личной информации. Недавно опубликованные исследования демонстрируют потенциальную...

Проводной или аккумуляторный: какой вертикальный пылесос выбрать

Рассуждения
В статье я выделю особенности и сравню между собой вертикальные пылесосы с 2 разными типами питания: от аккумулятора и от сети. В конце также дам ссылку на подборку подобных устройств....