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

Семь в одном. Обзор USB-C док-станции Rapoo XD71

Нынешние ноутбуки все больше становятся похожими на планшеты, лишаясь зачастую самых нужных портов. Вернуть привычные возможности позволяет док-станция Rapoo XD71 с двумя портами USB-A, картридером...

Мал, да удал. Обзор компактного аккумуляторного инструмента: 3-дюймовая УШМ под 18V батареи

Аккумуляторная угловая шлифовальная машина ONEKFYFD, на которую можно установить диски/насадки 75 мм (3″). Выручает в мелких работах, например, по сантехнике и электрике, удобная для работы...

Как выглядела Вселенная в первые микросекунды: на Большом адронном коллайдере доказали жидкую природу первичной материи

Как изучать свойства материи, которая существовала лишь в первые микросекунды после Большого взрыва? Это состояние называется кварк-глюонной плазмой. В обычных условиях нашего мира кварки и...

Возможна ли жизнь без воды: как экзотические растворители расширяют границы обитаемой Вселенной

Вся современная астробиология построена на одном правиле: для возникновения и поддержания жизни необходима жидкая вода. Этот принцип определяет цели всех космических миссий, архитектуру...

Парадокс стакана воды: почему мы боимся таяния не тех ледников и откуда реально придет потоп

Белые медведи ни при чем. Разбираем сухие физические факты: почему тающий Северный Ледовитый океан не затопит города, куда делись 9 триллионов тонн горного льда и что происходит с Гренландией.

Ловушка «чемодана без ручки»: почему нам так страшно бросить то, что давно пора бросить

Продолжаем изучать ментальные приемы, которые помогают нам принимать верные решения и делают нас более эффективными. Сегодня поговорим про ловушку невозвратных затрат. Рассмотрим примеры и решения.