Goliat

Goliat ( Rus. Goliath ) je první rumunská umělá družice [3] vyvinutá Univerzitou v Bukurešti za podpory Rumunské národní kosmické agentury a Rumunského institutu pro výzkum vesmíru s financováním ze státního rozpočtu. V Rumunsku byly vyvinuty všechny fáze typického vesmírného projektu: návrh, konstrukce, integrace, analýza a testování. Vývojáři také připravili pozemní infrastrukturu nezbytnou pro rádiovou komunikaci s družicí. Je to typický satelit " CubeSat " [4] .

Shořel v atmosféře dne 01.02.2015. Mise trvala 1054 dní. [5]

Vědecké vybavení a cíle mise

Hlavní seznam satelitního vybavení

• DOSE-N je scintilační počítač určený k měření celkové dávky záření uvnitř satelitu. Soubor dat se bude skládat z hodnoty dávky a polohy (včetně času), kde byla tato hodnota naměřena.
• CICLOP je 3megapixelový digitální fotoaparát se sadou objektivů pro pozorování Země, zejména území Rumunska .
• SAMIS je senzor, který bude brát v úvahu dopad mikrometeoritů a měřit jejich kinetickou energii za účelem odhadu jejich počtu a rychlosti. Údaje o každém dopadu budou zpracovány na pozemní stanici.

Po dokončení první fáze operace začnou vývojáři přijímat a analyzovat data. SAMIS a DOSE-N rozšíří znalosti o záření a mikrometeoritech na nízké oběžné dráze Země . CICLOP otestuje proveditelnost použití piko satelitů pro kontrolu povrchu s potenciálem pro použití v zemědělství , geopolitice a zvládání a monitorování katastrof , stejně jako informování veřejnosti. Snímky budou pořízeny na určených místech a zveřejněny na webových stránkách projektu.

CICLOP

Jedná se o fotoaparát , který se skládá ze 3 hlavních částí:

1. matice ;
2. zpracovatelský procesor;
3. sada čoček ( čočka ).

Vyvinuto společností Devitech a fotí ve formátu 4:3 s citlivostí 3 Mpix. Povolení může být sníženo. Dvoujádrový procesor, 600 MHz, 8 MB cache, 64 MB RAM, komprese JPEG pod μClinux . Objektiv je nasazen na vnější části těla, jeho periskopový tvar umožňuje natáčet se zorným polem 60°. Při výšce oběžné dráhy 600 km bude dosaženo rozlišení 25 m na pixel .

SAMIS

Jeden ze satelitních experimentů ke studiu mikrometeoritů. Hlavní částí je piezofilm 50×37 mm upevněný na Z-straně zařízení . Každá srážka mikrometeoritů s filmovým senzorem vygeneruje elektrický impuls úměrný kinetické energii mikrometeoritu. Generovaný signál prochází zesilovačem signálu a ADC palubního počítače a poté je přenášen na Zemi. Na rozdíl od ostatních dvou experimentů budou data přicházet neustále, ale na Zemi budou okamžitě vysílány pouze signály nad prahovými hodnotami, zbytek se bude shromažďovat, jakmile dorazí, a poté se přenesou na Zemi ve formě průměrného obrázku. Odhad toku mikrometeoritu bude použit ke zpřesnění dat o oběžné dráze satelitu. Před vypuštěním družice byly provedeny úspěšné testy s modely mikrometeoritů o velikosti 10 mikronů.

DÁVKA-N

Experiment na měření radioaktivního záření na oběžné dráze satelitu. Data budou pravidelně přenášena na Zemi. Jedná se o fotobuňku a diodu , jejíž součástí je základna se scintilační destičkou . Kosmické záření bude při interakci se scintilátorem generovat fotony s vlnovou délkou v aktivní spektrální oblasti diody. Elektrický impuls generovaný diodou bude úměrný dávce záření a faktor úměrnosti se určí kalibrací měřicího obvodu se známým zdrojem záření. Dioda a scintilační materiál jsou namontovány na desce s plošnými spoji uvnitř satelitu, vedle magnetometru a procesoru kamery. [6]

Konstrukce

Satelit je založen na platformě CubeSat využívající procesor MSP430 .

Komunikační systém

Pro družici byl zvolen systém se dvěma anténami : jedna pracuje v oblasti ultrakrátkých vln na frekvenci 437 MHz (vlnová délka ~ 70 cm radioamatérského pásma ) a slouží jako maják, druhá pro přenos dat v širokopásmovém připojení. dosah na frekvenci 2,4 GHz (pásmo ISM). Pro účely redundance pracují antény nezávisle na sobě a na různých procesorech – datový modul je založen na procesoru MSP430, který řídí satelit, a maják je založen na MSP430, který řídí vědecké experimenty . Původně se počítalo s tím, že maják bude sloužit pouze k přenosu telemetrie v určitých datových intervalech, nicméně redundance protokolu by vzhledem k rychlosti přenosu dat umožnila z družice přenášet naprosto všechna data.

Anténa MHX-2400 primárně přenáší data užitečného zatížení a stavová data různých subsystémů. Přestože dokumentovaná rychlost přenosu dat je 9600 bps při 1W, vývojáři hlásí, že skutečná rychlost může být až 115 kbps.

Obě antény a jejich rozmítací mechanismus hrají pro komunikační systém mimořádně důležitou roli. Pokud lze na 2,4 GHz (~30 mm) čtvrtvlnné monopolové antény namontovat na obě strany satelitu, podobná 437MHz anténa by byla ~160 mm, tj. výrazně delší než 100 mm délka strany satelitu. Sweep mechanismus se aktivuje ihned po oddělení družice od horního stupně.

Napájecí systém

Napájecí systém se skládá z 18 ( galium , indium , arsen ) solárních baterií s 24% účinností plně pokrývá potřebu družice na elektřinu. Bateriové články jsou zapojeny do sériových párů v 9 paralelních zapojeních s diodou, která je součástí obvodu, aby se zabránilo zkratům . Elektřina přesahující požadované (2 W) je akumulována ve dvou 1 Ah lithium-iontových bateriích BQ2405 zapojených do série.

Systém funguje jako ping-pong : při napájení ze solárních panelů jde přebytek energie k nabíjení baterií az nich přes konvertor do satelitních subsystémů. Tato architektura byla navržena tak, aby potlačila šum produkovaný DC/DC měničem při přímém připojení baterií, který ovlivňuje odečty mikrometeorového detektoru. Při výpadku baterie je možné baterie připojit přímo.

ADCS

Systém řízení a určování polohy (ADCS) není pro provoz družice životně důležitý, protože palubní užitečné zatížení plní sekundární konstrukční cíle. Požadavky na spolehlivost a jednoduchost tohoto systému byly splněny v plném rozsahu. Proto byl systém rozdělen na dvě části – orientační systém a řídicí systém. První obsahuje tříosý magnetometr a modul GPS . Údaje z modulu GPS (nadmořská výška, zeměpisná šířka, délka) budou zahrnuty do IGRF (International Geomagnetic Field Reference), stejně jako hodnoty magnetického pole pro tyto vesmírné souřadnice. Data budou porovnána s daty z palubního magnetometru a bude vypočtena orientace družice v prostoru a také úhel sklonu (D) a sklonu (I). Použití přijímače GPS umožňuje implementovat záložní algoritmus pro výpočet prostorové polohy družice pomocí keplerovských orbitálních prvků - dvou lineárních prvků NORAD stažených z pozemní stanice.

Orientační systém je dvounápravový systém reakčních kol. Tento systém představuje vysokou úroveň kosmické dynamiky. Získaná data budou užitečná ze vzdělávacího hlediska. Předvedení funkce zpětné vazby uzavřené smyčky regulátoru by bylo pro satelit skutečným úspěchem. Telemetrická data získaná z tohoto subsystému jsou nezbytná pro výzkum vesmírné dynamiky.

Pozemní stanice

Na Zemi byly umístěny dvě rádiové stanice:

1. 437 MHz stanice katedry fyziky Univerzity v Bukurešti, poblíž Bukurešti ;
2. Stanice 2,4 GHz na odlehlém místě v Karpatech , poblíž Cluj-Napoca , Rumunsko .

Rozhlasová stanice v Bukurešti funguje od roku 2007, kdy byla použita pro podobné satelity z Japonska a Německa . A druhý nebyl nikdy testován, protože 2,4 GHz je pro satelity poměrně vzácný rozsah. Použití dvou stanic současně umožňuje zvýšit šanci a kvalitu komunikace se zařízením. [7]

Spustit

Start provedla nosná raketa Vega z místa startu Kourou 13. února 2012 jako sekundární náklad. Údaje o oběžné dráze: Polární dráha 354 km x 1450 km, sklon = 71°, doba oběhu = 103 minut (14 otáček/den). Asi 75 % oběžné dráhy je ve slunečním světle [8] .

Poznámky

1. ↑ Stránka mise na  webu ESA . ESA. Archivováno z originálu 12. září 2012.
2. ↑ RN VEGA . ESA. Archivováno z originálu 1. května 2012. (neurčitý)
3. ↑ Bukurešťský herald. historický okamžik. První rumunský satelit odstartuje z Kouro.  (anglicky) . Bukurešťský herald. Získáno 12. února 2012. Archivováno z originálu 23. ledna 2012.
4. ↑ Goliáš na webu Asociace amatérských satelitů (nepřístupný odkaz) . AMSAT. Archivováno z originálu 12. září 2012. (neurčitý) 
5. ↑ Goliat - primul satelit romanesc . www.spacealliance.ro Staženo 11. července 2019. Archivováno z originálu 11. července 2019. (neurčitý)
6. ↑ Mise na stránkách rumunské kosmonautiky . SpaceAlliance.ro. Archivováno z originálu 12. září 2012. (neurčitý)
7. ↑ Misijní pas. PDF soubor. (nedostupný odkaz) . Univerzita v Bukurešti. Archivováno z originálu 12. září 2012. (neurčitý) 
8. ↑ Foxcrawl  News . foxcrawl.com. Archivováno z originálu 12. září 2012.