Как проверяют космические спутники на Земле?

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

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

Почему кассетную деку «Вильма МП-215С» назвали приставкой, оставив внутри усилитель мощности

В советской системе классификации бытовой звукозаписывающей аппаратуры существовало четкое разделение сетевых кассетных устройств на две основные категории. К первой категории относились...

Стальной «паук» из Ташкента: зачем советскому трактору Т-28Х оставили три колеса и огромный почти метровый клиренс

Среди множества советских тракторов, работавших на полях страны, особняком стояла техника, созданная специально для хлопководческих регионов Средней Азии. Одна из таких машин, трактор Т-28Х, своей...

Астрономы открыли первую зеленую звезду и самое красное светило в истории: как физика сверхплотных атмосфер изменила оптические цвета белых карликов

Цвет любого светящегося космического объекта определяется законами термодинамики. Нагретое плотное вещество испускает электромагнитные волны в широком непрерывном диапазоне. Чем выше температура...

Тайный мегаполис в скалах Грузии: для чего был создан пещерный город Вардзия и почему он перестал быть тайным

В Грузии много интересных мест за пределами Тбилиси. Но почему-то половина этих мест оказывается скрытыми монастырями или же не менее скрытыми городами. Просто у местных, если пролистать...

ИИ-агенты изобрели общий язык: как машины научились описывать сложный мир без человека

Когда несколько автономных систем решают общую задачу, им необходим способ обмена информацией. В заводском цехе, на автоматизированном складе или в зоне ликвидации аварий роботам приходится...

Куда исчезают синицы зимой и как переживают морозную ночь

Днём синицы постоянно мелькают возле кормушки: хватают семечки, перебираются на соседние ветки и возвращаются за новой порцией. Но к сумеркам возле неё становится тихо. Птицы исчезают, хотя...