Йод Спутник - Iodine Satellite

Йод Спутник
ИменаЯ сидел
Тип миссииДвигательная техника
ОператорНАСА Исследовательский центр Гленна
Продолжительность миссииОдин год
Свойства космического корабля
Тип космического корабля12U CubeSat
ПроизводительИсследовательский центр Гленна
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимНизкая Земля
 

Йод Спутник (Я сидел) является технологическим демонстрационным спутником CubeSat формат, который будет претерпевать большие изменения скорости[количественно оценить ] от первичной двигательной установки с помощью Подруливающее устройство Холла с участием йод как пропеллент.[1][2][3][4] Космический корабль также выполнит изменение своей орбитальной высоты и продемонстрирует возможности ухода с орбиты для снижения космический мусор.[2]

По состоянию на 2014 г. iSat разрабатывался НАСА Исследовательский центр Гленна, и изначально планировался в качестве вспомогательной полезной нагрузки для запуска в середине 2018 года, но запуск был отложен, чтобы дать возможность развитию двигательной системы.[3] Планируется, что полет продлится за год до вылета с орбиты.[3][нуждается в обновлении ]

Космический корабль

Движитель космического корабля с электрическим приводом использует электричество, обычно из солнечные панели, чтобы ускорить порох и произвести толчок. Технология может быть расширена для использования на небольших спутниках массой до 450 кг (990 фунтов).[1] iSat также продемонстрирует передовые возможности управления питанием и терморегулированием, разработанные для космических аппаратов такого размера.

Спутник 12U CubeSat формат, с размерами около 20 см × 20 см × 30 см. Его солнечные батареи рассчитаны на выработку 100 Вт.[2]

Движение

Ионный двигатель Бусека БИТ-3, работающий на нескольких ракетах

Созревание двигательной установки - это сотрудничество между НАСА и ВВС США. Йодная силовая установка iSat состоит из двигателя мощностью 200 Вт. Подруливающее устройство Холла (BHT-200-I) разработан Busek Co, а катод, резервуар для хранения твердого йода, блок обработки энергии (PPU) и система подачи для подачи йода. Планируется, что катодная технология обеспечит кондиционирование катода без нагревателя, что значительно повысит общую эффективность системы.

Ключевое преимущество использования йод в качестве ракетного топлива заключается в том, что он обеспечивает высокую удельную плотность импульса,[5][2] он в три раза экономичнее обычного ксенон,[6] он может храниться в резервуаре как твердое вещество без давления, и он не является опасным пропеллентом. 1U с 5 кг йода на транспортном средстве 12U может обеспечить изменение скорости на 4 км / с ΔV, выполнить изменение высоты 20000 км, изменение наклона 30 ° от ЛЕО, или изменение наклона 80 ° от GEO.[2] Во время работы бак нагревается для испарения пороха. Затем двигатель ионизирует пар и ускоряет его с помощью магнитных и электростатических полей, что приводит к высокому удельный импульс.[1] Спутник имеет полный трехосевой контроль отношения возможность вращения за счет использования импульсных колес и магнитных тяг. iSat также имеет пассивную систему терморегулирования.

Миссия

В начале 2010-х годов появлялся быстрорастущий рынок малых спутников, хотя они часто значительно ограничиваются первичными спутниками.[требуется разъяснение ] двигательная установка. В 2013 году НАСА Центр космических полетов Маршалла отобран на конкурсной основе проект по созданию системы подачи йода в полеты.[4] Этот демонстрационный полет будет касаться не только силовой установки, но и процесса интеграции готовых коммерческих компонентов, а также специально разработанных компонентов.[3] открытие доступных вариантов использования йодных силовых установок для национальной безопасности и для НАСА Класс открытия миссии.[3][нуждается в обновлении ]

Йодный двигатель позволит iSat изменять наклон и высоту своей орбиты, открывая более широкий круг задач миссии, чем это было возможно ранее с космическими аппаратами такого размера, например, переход с геостационарная орбита к геостационарная орбита,[1] выходить на лунные орбиты и управлять ими, а также быть развернутыми для исследования околоземные астероиды, Марс и Венера.[2] В качестве демонстрации космический корабль будет использовать свою двигательную установку для снижения высоты с начальной орбиты около 600 км до круговой орбиты около 300 км. Затем он выполнит маневр по смене самолета, завершит все последние оперативные маневры и продолжит снижение своего максимального сближения с Землей и выйдет с орбиты космического корабля менее чем через 90 дней после завершения миссии.[1]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е Камхави, Хани (2015). «Йодный спутник» (PDF). НАСА. Получено 2017-10-10.
  2. ^ а б c d е ж Данканич, Джон (12 декабря 2015 г.). «Спутник йода (iSAT)» (PDF). НАСА. Получено 2017-10-10.
  3. ^ а б c d е Демонстрация движения малых спутников с йодом (iSat). Jehle, Александр Л. Командование космической и противоракетной обороны армии США.
  4. ^ а б Данканич, Джон В.; Пользин (2014). «Концепция и разработка демонстрационной миссии двигателя йодного спутника (iSAT) в холле» (PDF). НАСА Исследовательский центр Гленна. Получено 2017-10-10.
  5. ^ Испытания силовой установки для демонстрационной миссии йодного спутника (iSAT). Курт А. Пользин, Хани Камхави. НАСА. 2015 г.
  6. ^ Танцующие кубесаты. Дебра Вернер. Аэрокосмическая Америка, Июль 2017.