Année du projet de microsatellites lunaires

Le projet de microsatellites lunaires a eu un an, il est donc temps de dire comment nous faisons et de rendre compte du travail accompli. J'avoue tout de suite: nous ne nous inscrivons pas dans le calendrier, mais beaucoup a déjà été fait: nous avons préparé le mandat, décidé du schéma de lancement et de l'orbite, effectué trois itérations de la configuration de la plate-forme satellite, mais d'abord.

Le 1er octobre 2015, la collecte de fonds pour le projet Lunar Microsatellite a commencé sur le site de financement participatif Boomstarter . Le but de la collection: trouver des fonds pour la préparation d'un projet avancé d'un petit vaisseau spatial capable d'entrer dans une orbite lunaire basse pour la photographie à haute résolution des sites d'atterrissage d'Apollo et de Lunokhod. La collecte de fonds a été achevée le 5 novembre, doublant le montant prévu: 1,75 million de roubles, au lieu des 800 000 roubles demandés.



Il est impossible de construire même un satellite proche de la Terre avec cet argent, cette collection a constitué la base de la première étape du développement du vaisseau spatial - Description du projet. Dans l'industrie spatiale, la description du projet et proposé pour le développement de l'engin spatial est appelé "projet avancé". C'est à eux que nous sommes maintenant occupés. L'avant-projet contient les résultats des calculs préliminaires des caractéristiques orbitales, des capacités du système de propulsion et du radicomplex embarqué, de la conception et des capacités optiques de la caméra, des propriétés du système d'orientation, du système d'alimentation électrique et d'autres sous-systèmes de service de l'appareil, qui permettront de réaliser les tâches.

À l'avenir, de nouvelles étapes seront nécessaires, chacune beaucoup plus difficile que la précédente: une conception préliminaire, la préparation de la documentation de conception, la préparation d'un plan d'ingénierie, le développement d'algorithmes de travail, la rédaction de logiciels ... Et il y a beaucoup, beaucoup plus de choses sans lesquelles il est impossible de lancer un vaisseau spatial interplanétaire aussi compliqué.



Un groupe d'initiative d'ingénieurs ayant une expérience dans l'industrie des fusées et de l'espace ou dans des industries connexes s'est engagé à atteindre cet objectif. Lors de la collecte de fonds, plusieurs autres spécialistes ont rejoint l'équipe. Plusieurs scientifiques ont exprimé leur intérêt pour le projet, car ils avaient des perspectives scientifiques dans l'étude de la lune. Des dizaines de passionnés d'astronautique du monde entier ont répondu au projet.

Mais exprimer son soutien ou même participer à la discussion est une chose, et consacrer du temps au développement, et consacrer au moins quelques heures par semaine à des calculs, compiler des tableaux, des diagrammes, préparer une description en est une autre. L'argent collecté à Boomstarter a été mis de côté pour certains composants et pour effectuer un examen professionnel du projet. Par conséquent, tout le travail qui a déjà été fait et qui est encore nécessaire pour la préparation du projet est effectué gratuitement, sur une base volontaire. Et un tel travail dans n'importe quel calendrier a beaucoup de concurrents, et seul un vrai passionné est capable de le faire. Souvent, les conditions de vie sont plus fortes que tout enthousiasme, pour la première année de travail, l'un des participants au projet a un nouveau travail prometteur qui distrait presque tout le temps;un vaisseau spatial prêt à l'emploi a volé de quelqu'un et maintenant il est occupé à travailler avec lui tout le temps; quelqu'un a eu un fils ... Tout cela, bien sûr, sont des changements positifs dans la vie, dont vous ne pouvez que vous réjouir, mais chacun retarde la mise en œuvre de notre projet et reporte le démarrage futur que nous espérons.

Des difficultés inévitables ont surgi dans la compatibilité psychologique des participants au projet. J'ai donc dû refuser l'aide d'un technicien radio, qui a pris sur lui l'obligation de préparer un complexe radio embarqué. Malgré un professionnalisme assez élevé, il n'a pas pu trouver une langue commune avec le reste de l'équipe. Après son départ, le travail sur la chaîne radio a dû recommencer à zéro. Maintenant, nous discutons avec la société Zeitograd SAIT, qui est prête à entreprendre le développement d'un complexe radio embarqué pour le microsatellite lunaire. Pour eux, ce n'est plus un passe-temps, mais un travail que nous devrons payer ou offrir d'autres conditions de coopération mutuellement avantageuses, mais leur professionnalisme et leur expérience en valent la peine.

Maintenant, plus sur ce qui a été fait. Nous avons maintenant un projet avancé d'environ 70% de préparation.

TerminéTermes de référence pour la conception avancée .
Vous pouvez maintenant vous familiariser avec ce que nous devons préparer dans un proche avenir. J'espère qu'il sera possible de terminer les travaux avant la nouvelle année.

Nous avons choisi deux schémas de lancement de vaisseaux spatiaux possibles pour lesquels deux dispositions sont en cours d'élaboration. Le premier schéma de lancement est un lancement le long de l'orbite géostationnaire. Il s'agit de l'orbite des satellites météorologiques et de télécommunications à une altitude d'environ 36 000 km dans le plan de l'équateur terrestre. Par exemple, le satellite Electro-L2 y opère.



Il y a environ une douzaine de lancements commerciaux en orbite géostationnaire par an, à partir de Baïkonour, de Kuru et de Canaveral. Cette année, a ajouté Weichang. Le lancement d'un ou plusieurs satellites a déjà été élaboré par plusieurs agences spatiales et sociétés, bien que le prix de chaque appareil lancé puisse atteindre des dizaines de millions de dollars. Tant de choses que nous n'avons pas et qui ne sont pas attendues, nous ne pouvons donc qu'espérer un lancement dans le cadre de tout programme de partenariat ou de soutien de l'État.

La deuxième version du lancement est le lancement dans l'orbite de transition lunaire. En fait, ils ont commencé vers la Lune, puis s'en sont occupés, comme vous le savez. Un tel lancement n'est possible que sur une fusée qui amène quelque chose sur la lune. Notre satellite pourrait prendre place à l'étage supérieur séparément de la charge utile principale. Les lancements lunaires sont beaucoup moins courants que les lancements géostationnaires. Si nous prenons en compte les plans des différents pays, il y aura alors une dizaine de roquettes lunaires au cours des dix prochaines années. Le prochain est le lancement de la fusée SLA de la NASA en 2018, où en plus du navire Orion, une douzaine environ voleraCubes américains étudiants et privés. Trois ou quatre lancements supplémentaires de Roskosmos sont attendus, au moins une Inde, plusieurs - la Chine, la Corée du Sud et le Japon ont des projets. Deux lancements d'appareils sont envisagés par le concours Google Lunar XPRIZE. En général, un petit satellite a une chance de se lancer au lancement sur la lune, donc cette possibilité est également prévue dans le développement.

Deux schémas d'élimination nécessitent une alimentation en carburant sensiblement différente. Pour résoudre ce problème, plusieurs options ont été envisagées: le développement d'un bloc d'appoint séparé, la création de deux types d'engins spatiaux, mais cela est inacceptable en raison du budget limité et des ressources humaines. L'option de compromis est devenue telle: une plate-forme satellite unique et un système de propulsion, ne différant que par le volume des réservoirs de carburant. Une telle disposition est inutilement lourde pour l'option «facile», mais elle est payante pour la polyvalence.

Des informations sur cet arrangement ont été publiées en mai 2016 . L'appareil, volant depuis l'orbite géostationnaire, s'est avéré peser 160 kg. C'est une fois et demie plus que ce qu'on appelle un microsatellite, mais la formule de Tsiolkovsky ne prend pas en compte la terminologie.

Une fois l'équipe SAIT incluse dans le travail, nous devons réviser la disposition vers le bas. Leur complexe radio embarqué s'avère plus léger que ce que nous pensions au début, il consomme moins d'énergie, il chauffe moins, ce qui signifie que nous pouvons réduire la surface des panneaux solaires, des radiateurs et faciliter le système d'orientation. Les travaux dans ce sens sont toujours en cours, ce qui justifie que l'avant-projet n'est pas encore prêt. Il est peu probable qu'il soit possible de faciliter une version migratoire inférieure à 100 kg, mais la perte de poids devrait être importante.

La conception du système de propulsion n'a pas encore été déterminée. Nous savons seulement que le système de propulsion de marche sera un UDMH / AT à deux composants. Il s'agit d'un carburant toxique, et nous n'avons pas la permission de travailler avec lui, mais nous n'avons pas l'intention de le faire. Il y a des entreprises dans le pays avec l'approbation et l'expérience dans le développement de systèmes de propulsion similaires. Par exemple, sur le site Web de l'usine FSUE NIIIMash à Nizhny Salda, un système a été trouvé qui était très similaire à ce dont nous avions besoin - le système de propulsion du module de retour Phobos-Grunt - bien qu'il soit deux fois plus puissant et plus lourd.



L'orbite de travail est supposée être presque circulaire, avec une inclinaison de 84 à 85 degrés, c'est-à-dire proche de polaire. Cela signifie que nous ne pouvons tirer sur les poteaux qu'à un angle allant jusqu'à 15,5 degrés, ce qui n'est pas très pratique pour un travail ultérieur avec des images, mais acceptable. Une orbite polaire serait plus pratique, mais l'inclinaison sélectionnée vous permet de maintenir l'altitude plus stable, en évitant l'influence significative des masques lunaires. Plus précisément, ils le seront, mais ils se compenseront mutuellement l'influence des uns et des autres. Cela vous permettra de rester dans votre orbite choisie pendant longtemps, sans dépenser beaucoup de carburant pour la correction.



L'altitude moyenne de l'orbite est supposée être de 50 km. C'est à peu près la même chose que le LRO américain, mais en raison d'un télescope plus puissant, la résolution des images devrait être plus élevée. De plus, l'altitude réelle du satellite changera constamment dans certaines limites, atteignant parfois 20-25 km. Nous nous efforçons de veiller à ce que nous nous retrouvions dans ces moments sur les objectifs dont nous avons besoin. De plus, dans l'une des options pour le schéma optique prévoit le travail dans la partie bleu-vert du spectre. Cela vous permet d'augmenter considérablement la résolution (d'environ 17%) sans augmenter les dimensions du télescope au prix d'une certaine diminution de la sensibilité: une longueur d'onde plus courte repousse la limite de diffraction et vous permet de voir des détails plus petits sur la surface avec le même diamètre de télescope (bien sûr, à condition que la qualité optique du télescope soit la diffraction limitée).



Le télescope est resté inchangé depuis mai - les options préparées répondent aux exigences, il vous suffit de choisir l'une des options au moment où la forme finale du satellite est formée.

Les calculs montrent la possibilité d'obtenir une résolution de 25 cm à la surface à partir d'une orbite de 100 km (et nettement plus élevée à partir des orbites inférieures), ce qui est deux fois mieux que la qualité moyenne du LRO. Bien qu'en mode de réduction maximale le LRO ait atteint une résolution de 30-35 cm,



notre orbite permettra également des réductions, ce qui permettra d'améliorer la qualité de l'image et de distinguer les détails à 10 centimètres ou moins en surface. Autrement dit, avec le développement optimal du programme, il sera possible de voir des pistes individuelles et des objets contrastés plus petits.

La distribution des récompenses aux sponsors du projet sur Boomstarter se poursuit. J'ai eu des rencontres personnelles avec certains des sponsors lors de mes tournées de conférences à travers le pays, mais la plupart des récompenses n'ont pas encore été envoyées, et cela prend également du temps. Avant la nouvelle année, nous essaierons également d'envoyer la plupart des badges et des livres.

Source: https://habr.com/ru/post/fr399861/