lightanddesign.ru
You might also like
Что нужно для запуска космического корабля на околоземную орбиту? Некоторые люди говорят, что вам нужна ракета. В целом это верно, но если перейти от теории к практике, то в большинстве случаев владельцам спутников не нужны собственные ракеты для запуска своих спутников в космос. Например, если вы хотите добраться из пункта А в пункт Б на Земле, вам не нужно покупать автомобиль, потому что существуют такси, российские железные дороги и Аэрофлот. При рассмотрении вопроса о том, как удовлетворить потребности всех производителей и пользователей спутников, необходимо соблюдать процедурные и технические требования. RuVDS и OrbitalExpress в настоящее время готовят к запуску небольшой космический аппарат OE-1 с полезной нагрузкой в виде орбитального сервера. Помимо собственно технических разработок, металлический каркас и некоторые электронные платы должны пройти весь процесс превращения в полноценный околоземный космический корабль.
В мире существует несколько операторов космических запусков, которые выступают в качестве транспортных компаний. На некоторых фронтах они конкурируют, но где-то их интересы не совпадают.
Например, тяжелые ракеты оператора используются для запуска многотонных спутников связи на высокую геостационарную орбиту.
- SpaceX (ракеты Falcon 9 и Falcon Heavy), и
- Arianespace (Ariane V), и
- International Launch Services (ракеты "Протон-М" и "Ангара-А5"), и
- United Launch Alliance (ракеты Atlas V, Delta IV).
- SpaceX (ракета Falcon 9); и
- ГК "Старт", также известная как "Главкосмос Старт Сервисиз" (ракета "Союз-2"); и
- Antrix (ракеты-носители PSLV и GSLV); и
- Arianespace (Союз-СТ, ракета-носитель Vega).
Малые спутники обычно запускаются на низкую орбиту одновременно с большими спутниками. В редких случаях в продаже появляются специальные сверхлегкие ракеты от RocketLab и VirginOrbital. В настоящее время существует еще несколько новых сверхтяжелых и легких ракет.
Помимо самих операторов ракет, существуют также "суперменеджеры", такие как "SpaceAviasales", которые специализируются на предоставлении организационных и консультационных услуг, а также запуске компонентов вплоть до "спутников под ключ". В глобальном масштабе этим занимаются компании Spaceflight, ISISpace и EXOLaunch. Для проекта Orbital Server компания OrbitalExpress взяла на себя часть этой работы.
Для запуска спутника OE-1 мы прибегли к услугам российского оператора GKLaunch. Это довольно уникальное предприятие для России и один из немногих успешных примеров государственно-частного партнерства в космосе. ГК "Старт" является дочерней компанией Главкосмоса, которая отвечает практически за всю коммерческую деятельность Роскосмоса — от космических полетов до продажи календарей.
Теперь вернемся к заглавному вопросу. Как запускаются спутники?
Шаг 0. Вам нужен спутник. Конечно, можно запустить кирпич, но обычно спутник просто так не запускают; необходимо определить цель запуска, заказчика и полезную нагрузку. Мы уже говорили о том, из чего состоит космический корабль. Если вы запускаете спутник CubeSat, вам необходимо позаботиться о транспортно-пусковом контейнере (TLC) и его интеграторах. В настоящее время единственной такой компанией в России является Aerospace Capital, но возможно использование зарубежных контейнеров.
В данном случае запускается спутник-кубсат 3U. Это означает, что имеется приблизительно 10x10x30 см. Обычно транспортные и стартовые контейнеры выпускаются в размерах 6U или 12U, поэтому особой необходимости в них нет, а место в боксе используется совместно с другими.
Шаг 1 . Подписать соглашение о запуске с одним из агентств по эксплуатации. Мы подписываем контракт на запуск с GK Launch на авиационной выставке Maks летом 2021 года.
Шаг 2. Необходимо изготовить сам спутник, а также его размеры и массогабаритные показатели. Это необходимо, если по каким-то причинам спутник не готов к запуску. Для инженеров, иногда даже по бюрократическим или политическим причинам, спутник может быть снят со стартовой платформы за несколько недель или дней до запуска ракеты. В таких случаях его модель будет летать. Это связано с тем, что система управления ракетой и разгонным блоком уже расписана, и на определенных этапах подготовки запуска уже поздно переписывать и проще запустить "кирпич". Операторы стараются избегать блоков пути, поэтому они пытаются найти альтернативные варианты для пустых пространств. В качестве окончательного решения они запускают модель, но стараются не отклонять ее от промоутера (хотя им это не всегда удается). Если задержка вызвана объективными причинами, оператор может отложить запуск следующей доступной ракеты-носителя по действующему контракту.
Шаг 3. Большинство космических аппаратов передают информацию на Землю по радио. Одобрение также требуется для обмена радиосообщениями. Этот вопрос решает владелец спутника, а в нашем случае для вещания в любительской зоне требуется разрешение и регистрация через Российский государственный комитет по радиочастотам. Если требуется другая зона, может потребоваться разрешение Международной ассоциации электросвязи.
Шаг 4. Подготовьте технические требования и программу работы с устройством в здании для сборки и испытания костюмов. Космические аппараты имеют строгое расписание и допуски, например, предпусковые работы, зарядка батарей, обновление программного обеспечения. Это должно быть оговорено заранее. В противном случае владелец спутника будет лишь зрителем на запуске Космоса.
Шаг 5. тестирование и сертификация почвы. Организацию запуска не интересует, что происходит со спутником после успешного запуска, но его статус очень важен. Помните, что "запуск" — это эвакуация ракеты со стартовой платформы, а "активация" — это отделение космического аппарата от ракеты/блока. Основная забота при эксплуатации пуска заключается не в уничтожении связанного с ним космического аппарата, а другой полезной нагрузки ракеты.
Чтобы убедиться в безопасности всех ракет-носителей, их следует "встряхнуть" — провести вибрационные испытания перед запуском. Спутники проверяются на устойчивость к различным воздействиям: квазифазовому ускорению, случайной вибрации, синусоидальной вибрации, ударной нагрузке и акустической нагрузке. Проверяется как сам спутник, так и его габаритная схема.
Перевозить спутник в багажнике автомобиля по улицам России недостаточно. В России испытания проводятся только в аккредитованных Роскосмосом киосках, где приборы тестируются в соответствии со всеми национальными ГОСТами. На самом деле, в случае малых спутников категории CubeSat не так важно, в каком транспортном пусковом контейнере они находятся, поскольку они не являются голыми.
Шаг 6. потеря запуска российским правительством. Да, да, частные космонавты не должны "платить и летать куда хочу". Поскольку Всемирному космическому праву неизвестна концепция "частных спутников", государства несут ответственность за свои соответствующие аппараты без различия внутренней собственности. Это утверждение — довольно типичный процесс для всех, кто участвует в запуске, поскольку не требуется никакой экзотической траектории. Запуск ГК обрабатывает формулировку, потому что все малые спутники, для которых требуется это разрешение, принимают его для всех клиентов ракеты-носителя.
Шаг 7. транспортировка и запуск испытаний образцов контейнеров. Это относительно простая часть предпусковой подготовки. Спутник CubeSat должен быть помещен в TPC, "подтолкнут" и испытан, чтобы убедиться, что аппарат свободно выйдет из контейнера и будет активирован контактом отделения. Планировка также контролируется с учетом возможности покинуть контейнер.
Cubesat кажется элементарным устройством, но у него могут быть свои проблемы. Среди производителей ‘Cubesat’ ходят шутки по поводу ‘винта Cubesat’, что привело к появлению технологий изготовления и сборки устройства.
После успешного прохождения монтажных испытаний космический аппарат и его идентификатор доставляются на носитель — это происходит в Москве. При необходимости владелец может получить доступ к космическому кораблю в зоне запуска. Это необходимо, например, для зарядки батарей, перезагрузки программного обеспечения или обработки полезных нагрузок. Однако все эти задачи не должны влиять на характеристики поглощения массы. Это означает, что они не могут быть удалены или добавлены к спутнику.
Шаг 8. Предпусковые операции. После того как куб "упакован" в транспортно-пусковой контейнер, его владелец и изготовитель могут принять участие в традиционном "ритуале".
Как правило, ГК запуска заботится о технической части подготовки запуска, а также о культуре. Клиентов приглашают на Байконур или Восточный посмотреть на запуск ракеты, водят в местный музей, кормят пирогами и вообще стараются сформировать положительный образ космонавтов. В глобальной, мировой конкуренции эксплуатирующих организаций это важная часть борьбы за клиента и императив бизнеса. Даже ракеты прекрасно раскрашены.
За три дня до запуска ракету снимают. Ранним утром, освещенная фарами и рассветом, ракета выходит из сборочно-испытательного корпуса во впечатляющем горизонтальном положении. Это всегда волнительно, потому что, как говорят в отрасли, это, по сути, рождение ракеты, потому что это, по сути, рождение ракеты. Ракетные установки — космические ракеты.
Поезд "новорожденного" движется со скоростью пешехода и может немного ходить, но в любое время его сопровождают техники и охранники, а зрителей переводят на стартовую платформу. Пусковая установка.
Для крупных держателей спутников проект еще не завершен. При наличии необходимых интерфейсов под ракетной фермой космический корабль может быть обработан. Между тем, спутники CubeSats действительно упакованы в TPC и больше недоступны. Владельцам придется подождать до запуска.
В день запуска напряжение становится высоким. Примерно за час до запуска все заинтересованные стороны собираются на наблюдательной позиции, в безопасности от ракеты. Восточный находится примерно в 3 км, но к нему можно подъехать на Байконуре. Если небо ясное, вы сможете в полной мере насладиться действием в космосе.
Шаг 9. начало работы:.
Шаг 10. Распознавание спутников. После запуска носитель-держатель предоставляет владельцу спутника телеметрию отделения: время, параметры орбиты и положение промоутера на момент отделения. Это позволяет истечь сроку действия обязательства по эксплуатации запуска. Однако на этом обязательства владельца спутника перед государством не заканчиваются. После запуска небольшого спутника на орбите появляется целый хвост космических объектов, похожий на "Starlink Steam".
Каждый в этом хвосте должен "найти себя". Каждый владелец спутника должен сообщить Роскосмосу орбитальные характеристики аппарата, Роскосмос заносит его в свою космическую базу данных и направляет информацию о нем для регистрации в международном регистре.
США и Россия имеют постоянные службы космического мониторинга. Американская система облегчает жизнь владельцам небольших спутников, которые не имеют возможности самостоятельно определить точные орбитальные характеристики, поскольку NORAD публикует наблюдения в открытом доступе и выпускает регулярные обновления. После запуска и отделения спутника все владельцы спутников старательно обновляют сообщения NORAD. Американская система не распознает спутники и не общается с ними, она просто находит новые объекты на орбите и записывает их в список. Для владельцев Cubsat эти обновления еще раз подтверждают успешное отделение спутника от ракеты. Определить тип космического объекта по списку может быть непросто. Это может быть небольшой спутник, более высокая ступень, съемный топливный бак или элемент системы отделения ракеты (например, "ракета", которую запускает Starlink).
Владельцам спутников, особенно кубсатов, необходимо использовать все возможности спутника. Сюда можно отнести особенности поведения спутников, взаимное определение местоположения и дистанционное информирование по радио. Как только подтверждается принадлежность спутника и успешная связь, новый космический аппарат считается рожденным!
В проекте Orbital Server компании Ruvds и Orbital Express последуют этим маршрутом для запуска спутника OE-1 с его сервером и другими полезными нагрузками. Мы говорим и показываем прохождение важного шага, который приведет нас в космос.
