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

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

Нейтронные звёзды перед столкновением деформируются не так, как считалось: физики обнаружили три релятивистских механизма, которых не было в моделях

Нейтронная звезда — один из самых плотных объектов во Вселенной. При диаметре около двадцати километров её масса составляет порядка полутора солнечных. Вещество внутри сжато до...

Недостроенный детектор на дне моря поймал нейтрино, которое не смог поймать IceCube. Новая физика или случайность?

В феврале 2023 года детектор ARCA — часть строящегося на дне Средиземного моря нейтринного телескопа KM3NeT — зарегистрировал частицу экстремальной энергии. Мюон прошил...

Обзор наушников CCA Xyrra: скорость и драйв в ультрабюджетном сегменте

Компания CCA, в отличии от Knowledge Zenith, решила зайти с немного иной стороны, и вместо планарного излучателя, как у KZ Duonic, установила арматурный 30118, зато самого последнего...

Обзор увлажнителя воздуха РЕДМОНД HF2213S: Создай свой климат со смартфона

Увлажнение воздуха в доме особенно важно в отопительный сезон, когда окна обычно закрыты, а горячие батареи сильно сушат воздух. Увлажнитель помогает поддерживать оптимальную влажность без лишних...

Почему кухонная вытяжка начинает шуметь сильнее обычного, и как решить эту проблему

Кухонная вытяжка — один из тех бытовых приборов, к которому быстро привыкают. Пока она работает тихо и незаметно, на неё редко обращают внимание. Но если однажды привычный звук...