Mikrosatelit untuk ruang besar

Pada akhir 2014, universitas-universitas Jepang, dengan dukungan Badan Antariksa Jepang JAXA, mengirim mikrosatelit Procyon ke ruang antarplanet. Dia menjadi perangkat pertama dari kelas ini, yang masuk ke ruang antarplanet dan menunjukkan kemungkinan praktis menggunakan elektronik non-kosmik di sana.



Saat ini, di orbit Bumi yang rendah, pada ketinggian hingga 1.000 km, sejumlah besar mikrosatelit beroperasi - perangkat hingga 100 kg. Mereka terutama diciptakan oleh perusahaan swasta dan universitas. Beberapa mikrosatelit sudah menghasilkan pendapatan untuk pembuatnya, tetapi sebagian besar melakukan tugas eksperimental. Para astronot dunia masih belajar untuk menggunakannya secara efektif dan sedang mengevaluasi berbagai kemungkinan.

Eksperimen yang berani diluncurkan di Jepang - untuk membuat pesawat ruang angkasa kecil yang murah untuk penelitian di ruang angkasa.



Perbedaan utama antara ruang antarplanet dan ruang dekat Bumi adalah pada medan magnet. Medan magnet Bumi tidak hanya melindungi aliran angin matahari berenergi rendah dan menengah, tetapi juga memfasilitasi kontrol satelit. Bagaimanapun, Anda dapat menggunakan medan magnet di dekat Bumi untuk "bersandar" di atasnya untuk mengubah satelit di sepanjang sumbu yang diinginkan. Untuk melakukan ini, satelit dilengkapi dengan sistem orientasi magnetik tiga sumbu pada MIO - aktuator magnetik. Untuk orientasi yang lebih akurat, misalnya, ketika mengarahkan antena atau teleskop, dan melacak target, digunakan sistem lain - mesin roda gila.

Ketika mesin roda gila berputar ke kecepatan maksimum, itu menjadi tidak berguna dan harus "diturunkan" - dihentikan. Roda gila dapat diturunkan dengan beberapa cara: mesin roket orientasi kecil, belokan satelit, atau aktuator magnetik yang sama. Yaitu Medan magnet bumi tidak hanya mencakup satelit dari aliran partikel matahari, tetapi juga membantu menghemat bahan bakar di orbit.

Efek medan magnet Bumi meluas hingga sekitar 60 ribu km, dan selanjutnya - ruang antarplanet. Di sana, kondisinya stabil dalam banyak hal, dari Merkurius ke Pluto, dan hanya bergantung pada jarak dari aktivitas Matahari dan matahari.

Procyon dikembangkan di Universitas Tokyo, dengan dukungan Badan Antariksa Jepang dan Institut Aeronautika dan Kosmonautika Jepang, ditambah lima universitas dan lembaga yang terlibat dalam pengembangan berbagai komponen dan persiapan penerbangan.



Kendaraan diluncurkan dari Tanegashima Cosmodrome. Dia mencetak kecepatan ruang kedua bersama dengan stasiun ruang angkasa otomatis kembali JAXA Hayabusa-2, yang dikirim untuk sampel asteroid ke asteroid Ryugu (162173). Procyon terbang ke asteroid lain, dan tidak berniat untuk bertahan atau kembali.



Tugas mikrosatelit adalah untuk menangkap asteroid dari bentang. Tugas tambahan adalah mempelajari geocorona dengan spektrometer ultraviolet LAICA.



Geocorona adalah awan hidrogen yang menyelimuti bumi. Itu hanya dapat diamati dari sisi dan dalam spektrum ultraviolet. Ini difilmkan oleh astronot Apollo 16 dan modul China Chang'e 3.



Procyon diluncurkan ke orbit heliosentris, mis. dia mulai berputar mengelilingi matahari. Menurut program tersebut, ia harus terbang satu lingkaran, mendekati Bumi dan melakukan manuver koreksi orbit untuk pergi ke asteroid.



Asteroid dipilih sebagai target tidak sederhana, tetapi dengan satelit. Asteroid biner semacam itu sangat langka dan hanya satu yang diamati di dekatnya - asteroid Ida ternyata dengan satelit kecil, yang mereka sebut Dactyl. Target untuk Procyon - asteroid 2000 meter1010 DP107 dan pasangannya - diamati hanya dari Bumi menggunakan radar.



Untuk mencapai tujuannya, mikrosatelit dilengkapi dengan mesin ion, yang ditenagai oleh panel surya dan “meniup” xenon yang disimpan dalam tangki serat karbon.



Untuk orientasi dan pembongkaran roda gaya, xenon yang sama digunakan, yang ditiup (sudah tanpa tanda kutip) melalui mikrometer mikro orientasi gas.



Komunikasi dengan Bumi disediakan dalam X-band, dengan stasiun bumi JAXA yang dilengkapi dengan antena 64 meter, dan dengan stasiun Jaringan Luar Angkasa NASA.

Pada tahap pertama penerbangan, perangkat menunjukkan dirinya dengan sangat baik. Elektronik bekerja dengan stabil. Tes instrumen ilmiah telah menunjukkan kinerjanya. Mereka bahkan bisa mendapatkan gambar ultraviolet dari komet 67P / Churyumov-Gerasimenko .



Sebuah laporan tentang kerja perangkat ini juga mengatakan tentang penembakan geocorn, tetapi hasilnya belum dipublikasikan, tampaknya mereka sedang mempersiapkan publikasi dalam jurnal ilmiah.

Tahap penting dalam perjalanan ke Bumi - pengujian mesin ion - juga berhasil. Mesin bahkan mengembangkan traksi lebih dari yang diharapkan 330 mkN, bukan 250 mkN. Namun, ketika datang untuk mengoreksi orbit, mesin gagal. Menurut hasil penilaian kerusakan, kami sampai pada kesimpulan bahwa kesalahan disebabkan oleh setitik logam yang terperangkap di antara dua kontak.

Jadi, Procyon tidak bisa terbang ke asteroid, tetapi tetap beroperasi, jadi dia mulai mengamati target terdekat yang tersedia - Bumi. Pemulihan hubungan dengan planet kita terjadi pada akhir 2015 dan mereka secara aktif meliput proses pemulihan hubungan di halaman Facebook mereka. Meskipun media tidak terlalu tertarik dengan prestasi mereka. Mereka berhasil mengamati sistem Bumi dan Bulan dengan teleskop mereka dari jarak beberapa juta kilometer.



Pendekatan maksimum ke Bumi akan berlangsung pada 3 Desember 2015, pada jarak sekitar 2,7 juta km, dan pada hari itu koneksi dengan perangkat terputus. Pengembang berjanji selama dua bulan untuk melanjutkan upaya untuk kembali bekerja, tetapi tidak berhasil. Oleh karena itu, hari ini penerbangan Procyon dapat dianggap selesai, dan sekarang itu sendiri telah berubah menjadi hanya asteroid kecil dekat Bumi. Sekarang ia akan terus berputar mengelilingi Matahari, secara berkala mendekati Bumi. Jatuh di kepala kita tidak mengancam, bahkan jika dia memenuhi planet kita, ia akan terbakar di lapisan atmosfer yang padat.

Terlepas dari kegagalan beberapa tujuan, Procyon tidak dapat disebut kegagalan total. Tujuan utama - untuk mengkonfirmasi kemungkinan pengoperasian mikrosatelit antarplanet - ia membuktikan. Satu tahun bekerja untuk proyek seperti itu dan anggaran seperti itu - sekitar $ 5 juta - adalah hasil yang sangat baik. Selain itu, mahasiswa dari beberapa universitas di Jepang telah memperoleh pengalaman yang kaya dalam pengembangan, pengelolaan dan pengoperasian teknologi ruang antarplanet, dan mereka sekarang memiliki pengembangan yang sudah jadi atas dasar di mana mikrostasi antarplanet baru dapat dibuat.



Bahkan jika Anda melihat rekam jejak Universitas Tokyo, Anda hanya dapat iri.



Dari kami, itu hanya dapat dibandingkan jika Universitas Negeri Moskow, tempat kansat telah berkompetisi selama beberapa tahun, dan siswa berpartisipasi dalam proyek ruang nyata. Teman mereka Lomonosov adalah yang pertama terbang dari Vostochny pada akhir April, meskipun hanya sebagian dari peralatan ilmiah ada di sana dari universitas.

Source: https://habr.com/ru/post/id392691/