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

Почему пластик с маркировкой 1, 6 и 7 нельзя ставить в микроволновку, и как отличить безопасный контейнер

Не весь пластик для микроволновки безопасен. Рассказываю, какие контейнеры нельзя греть, почему дешёвые лотки выделяют химию и какую посуду выбрать, чтобы не испортить еду и здоровье.

Как правильно выбрать бензопилу: три технические ошибки, которые совершают 90% покупателей

При виде мощной бензопилы у большинства мужчин и практичных хозяек срабатывает базовый технический интерес. Появляется вполне логичное желание поехать на дачу, расчистить старый сад, навести...

Мем, который парализовал университеты: почему простая задача «3x+1» уже век крадет время у лучших умов планеты

Математика полна сложных формул и теорем, для понимания которых требуются годы специального обучения. Однако существуют задачи, правила которых можно объяснить за минуту, но на их решение уходят...

Как работает естественный отбор на самом деле: ученые объяснили, почему полезные мутации не всегда закрепляются

Более полувека в науке о жизни доминировала концепция, которая на первый взгляд кажется парадоксальной. Согласно нейтральной теории молекулярной эволюции, созданной японским генетиком Мотоо Кимурой...

Полгода с iPhone 17 pro после Android: о чем никто не предупреждает перед переходом

Последние двадцать лет я был убежденным пользователем Android. За это время через мои руки прошли практически все знаковые флагманы: Samsung Galaxy S-серии, Xiaomi Ultra, OnePlus, Oppo, Vivo и...

Почему медузы пережили пять массовых вымираний, включая то, что уничтожило динозавров

66 миллионов лет назад астероид диаметром около 10 километров врезался в район современного полуострова Юкатан. Ударная волна, кислотные дожди и многолетняя «ядерная зима» из пыли и сажи разрушили...