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
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

Мапо тофу: почему нежный соевый сыр стал одним из самых жгучих блюд Сычуани

У мапо тофу есть почти театральный контраст. На тарелке лежат мягкие белые кубики, которые сами по себе кажутся едой спокойной и нейтральной. Но вокруг них кипит красноватый соус, пахнущий чили,...

Две дырочки на американской вилке: как они появились и почему сохранились

Американская электрическая вилка кажется предельно простой: пластиковый корпус и два плоских металлических штыря. Но возле конца каждого штыря находится аккуратное круглое отверстие —...

✦ ИИ  Путь создания автомобиля ВАЗ-2101 начинался с итальянской модели Fiat 124

Историю ВАЗ-2101 обычно начинают с простой фразы: Советский Союз купил у Fiat лицензию на производство Fiat 124. Но на практике всё было сложнее. ВАЗ-2101 действительно создавался на основе...

✦ ИИ  «Снежеть-204-стерео»: зачем советский катушечник снабдили логикой на микросхемах от ЭВМ вместо надежных рычагов

Любой, кто в сознательном возрасте крутил советские катушечники второго класса, отлично помнит мозоли на пальцах. Переключение режимов на условном «Юпитере-202» требовало немалого усилия. Там стоял...

✦ ИИ  Не размокают и не рвутся: почему банкноты переживают стирку, а бумага нет

Для многих не секрет, что обычный лист из тетради или офисная бумага формата А4 довольно быстро размокает в воде и буквально расползается в руках. В то же время, казалось бы,...

Обзор Suunto Run: полумарафон из двух часов — спокойствие, только спокойствие и практика

Бегать начал из-за VO2Max. Желание его улучшить не давало остановиться. После пробежки у меня происходит перезагрузка организма, что даёт силы. В итоге мой МПК ко второму официальному марафону...