Вторичная полезная нагрузка

Вторичная полезная нагрузка, также известная как полезная нагрузка для совместного использования , ^{[ 1 ]} меньшего размера, представляет собой полезную нагрузку транспортируемую на орбиту на ракете-носителе , которая в основном оплачивается (с указанием даты и времени запуска и орбитальной траектории ) организацией, которая заключает контракт и оплачивает первичный запуск. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} В результате вторичная полезная нагрузка обычно получает существенно сниженную цену за услуги по транспортировке на орбиту за счет принятия компромисса в виде потери контроля после подписания контракта и доставки полезной нагрузки поставщику ракеты-носителя для интеграции в ракету-носитель. . Эти компромиссы обычно включают в себя практически отсутствие контроля над датой/временем запуска, окончательными параметрами орбиты или возможность остановить запуск и удалить полезную нагрузку в случае, если во время наземной обработки перед запуском произойдет отказ полезной нагрузки, поскольку основная полезная нагрузка обычно приобретается все эти права собственности на запуск осуществляются по контракту с поставщиком услуг запуска.

Рынок

Первоначально это был вариант государственных запусков, ориентированный на правительство США , где вторичные слоты для полезной нагрузки часто раздавались любыми средствами распределения, которые могло выбрать правительственное учреждение, но со временем возник целый рынок , чтобы воспользоваться преимуществами более низкой стоимости доступа в космос. благодаря возможностям вторичной полезной нагрузки. ^{[ 4 ]}

Сегмент малых спутников в индустрии запуска спутников в последние годы быстро растет. Активность разработки была особенно высокой в диапазоне размеров от 1 до 50 кг. Только в диапазоне 1–50 кг ежегодно запускалось менее 15 спутников в 2000–2005 годах, 34 в 2006 году, затем менее 30 запусков ежегодно в период с 2007 по 2011 год. В 2012 году это число выросло до 34, а в 2012 году было запущено 92 малых спутника. в 2013 году. ^{[ 4 ]}

Объединенный стартовый альянс

Предложение дополнительных услуг по запуску зависит от поставщика услуг запуска. Американская коммерческая пусковая установка United Launch Alliance (ULA) практически не предлагает коммерческого доступа к вторичной полезной нагрузке, хотя американские военные предлагают некоторые дополнительные слоты для полезной нагрузки на пусковых установках ULA Atlas V и Delta IV , которые затем контролируются правительственными процессами распределения слотов для запуска.

Ракетная лаборатория

Rocket Lab предлагает возможности совместного использования в своей существующей ракете Electron . Благодаря способности Kick Stage повторно зажигаться, транспортное средство может переключаться между различными орбитами для развертывания различных полезных нагрузок. ^{[ 5 ]}

Photon — это спутниковый автобус , разработанный Rocket Lab и являющийся значительным усовершенствованием Kick Stage. Он способен запускать несколько спутников на низкую околоземную орбиту (LEO), среднюю околоземную орбиту (MEO), геостационарную орбиту (GEO), лунную и планетарную орбиту. ^{[ 6 ]}

SpaceX

Начиная с 2011 года SpaceX предложила платный набор запусков вторичной полезной нагрузки на своей ракете Falcon 9 по цене от 200 000 до 325 000 долларов США за вторичную полезную нагрузку, доставленную на низкую околоземную орбиту (НОО). ^{[ 7 ]} По состоянию на март 2014 г. ^[update] SpaceX указала, что они продолжат запускать некоторые вторичные полезные нагрузки, но не будут делать их в большом количестве, поскольку «на рынке вторичных полезных нагрузок все еще не так много денег». ^{[ 8 ]}

В начале августа 2019 года SpaceX объявила о программе совместного запуска небольших спутников на орбиту, когда их рынок крупных спутников сокращался после 2018 года. Хотя SpaceX ранее выполняла специальную миссию с вторичной полезной нагрузкой, программа заставит клиентов покупать порты непосредственно у SpaceX. Первоначально SpaceX предлагала запустить вторичную полезную нагрузку массой до 150 кг (330 фунтов) на солнечно-синхронную орбиту за 2,25 миллиона долларов США , если клиенты подпишутся как минимум за 12 месяцев до запуска. Если период от 6 до 12 месяцев, цены будут увеличены до 3 миллионов долларов США . Для дополнительной полезной нагрузки до 300 кг (660 фунтов), если клиенты подписались за 12 месяцев, SpaceX предложила базовую цену в размере 4,5 миллионов долларов США , а если за 6 месяцев вперед, SpaceX предложила 6 миллионов долларов США . Полеты планировалось начать с SLC-4E на базе ВВС Ванденберг , начиная с ноября 2020 года на ракете Falcon 9 . ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}

Однако после реакции на объявление в начале августа; Позже в том же месяце SpaceX пересмотрела планы, снизив цены так, что полезная нагрузка до 200 кг (440 фунтов) будет стоить 1 миллион долларов США . Кроме того, SpaceX объявила о дополнительных возможностях запуска, которые первоначально планировалось начать с марта 2020 года. Они будут включать в себя вторичную полезную нагрузку для Starlink и других. миссий ^{[ 11 ]} Первый полет этой программы состоялся 13 июня 2020 года, когда Starlink 8 совершил полет с тремя спутниками SkySat производства Planet Labs . ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Клиенты могут выбрать порты ESPA диаметром 15 или 24 дюйма (38 или 61 см) . Для специальных поездок кольца диаметром 15 и 24 дюйма будут иметь 6 или 4 порта соответственно. При запусках Starlink вторичная полезная нагрузка монтируется на вершине стека Starlink. Механический интерфейс для этих запусков будет иметь два порта ESPA диаметром 15 дюймов или один порт ESPA диаметром 24 дюйма. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} Для этих миссий SpaceX удалила несколько спутников из своей обычной конфигурации из 60 спутников. ^{[ 16 ]} SpaceX также предлагает индивидуальную конфигурацию по запросу клиента. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Арианспейс

Вега

Arianespace запустила первую специальную миссию совместного использования на ракете Vega во время VV16 , которая вывела 53 спутника на солнечно-синхронную орбиту в сентябре 2023 года. ^{[ 17 ]} Полет был частью Службы полётов малых космических аппаратов. ^{[ 18 ]}

Ариан 6

В августе 2019 года Arianespace объявила о совместных миссиях прямо на геостационарную орбиту в ответ на появление небольших спутников, которые должны находиться на этой орбите. Клиенты смогут покупать авиабилеты за 6–12 месяцев до запуска. Вывод полезной нагрузки непосредственно на геостационарную орбиту позволяет клиентам не поднимать орбиты своих космических кораблей после их вывода на геостационарную переходную орбиту. Полезная нагрузка будет развернута через шесть часов после запуска. Ожидается, что первый запуск под названием «GO-1» состоится в первом или втором квартале 2022 года на ракете Ariane 6 (конфигурация 64). Запуск будет осуществлен с космодрома Гвианы . Подобные рейсы могут совершаться ежегодно. ^{[ 19 ]} В отличие от традиционных миссий совместного использования пассажиров, клиентам не нужно ждать, пока основная полезная нагрузка будет готова к запуску, вместо этого они ждут достижения необходимой полезной нагрузки. ^{[ 20 ]}

Другой

International Launch Services (ILS), американская компания, которая продает запуски российской ракеты «Протон» , не осуществляет и не планирует запускать коммерческие вторичные полезные нагрузки малых спутников или CubeSat . ^{[ 21 ]} «Морской старт» , базирующийся в США консорциум американской компании Boeing и российской компании РКК «Энергия» (RSCE) (сейчас контрольный пакет акций принадлежит RSCE), также в настоящее время не запускает коммерческие вторичные полезные нагрузки. ^{[ 21 ]}

Стандартизированные предложения интерфейса полезной нагрузки

ESPA

Адаптер вторичной полезной нагрузки EELV (ESPA) представляет собой межкаскадное переходное кольцо, которое изначально было разработано для запуска вторичной полезной нагрузки в космических миссиях Министерства обороны США , в которых используются Atlas V и Delta IV . Впервые использованная в 2000-х годах, цель ESPA состояла в том, чтобы снизить затраты на запуск для основного заказчика и обеспечить выполнение второстепенных и даже третичных миссий с минимальным влиянием на основную миссию. ^{[ 2 ]} Кольцевая конструкция ESPA стала стандартом де-факто и в настоящее время используется гораздо шире, чем первоначальный замысел и ракеты.

ESPA был разработан для поддержки основной полезной нагрузки до 6800 кг (15 000 фунтов) и до шести вторичных полезных нагрузок массой не более 180 кг (400 фунтов) каждая. Каждый вторичный космический корабль установлен радиально на порту диаметром 38 см (15 дюймов) и имеет объем 61 см (24 дюйма) x 71 см (28 дюймов) x 97 см (38 дюймов). ^{[ 3 ]}

К 2011 году SpaceX заключила контракт на запуск вторичной полезной нагрузки на своей ракете Falcon 9 с использованием стандартного кольцевого интерфейса ESPA. ^{[ 7 ]}

ССПС

Коммерческие производные кольца ESPA Grande разрабатываются. Система, получившая название Spaceflight Secondary Payload System (SSPS), разрабатывается и производится компанией Andrews Space по контракту с Spaceflight Services . Он включает в себя пять портов диаметром 61 см (24 дюйма), каждый из которых способен нести полезную нагрузку весом до 300 кг (660 фунтов). «SSPS работает очень похоже на автономный космический корабль с бортовым компьютером, системой электропитания, возможностью определения орбиты и переключением мощности полезной нагрузки ». ^{[ 22 ]}

Ссылки

^ «Новые стартапы позволяют спутникам путешествовать по всему пути в космос» . Материнская плата . Проверено 12 мая 2016 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Перри, Билл (июль 2012 г.). «ESPA: Недорогой полет в космос за второстепенной полезной нагрузкой» . Журнал Милсат . Проверено 22 марта 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Усовершенствованный адаптер вторичной полезной нагрузки одноразовой ракеты-носителя (PDF) (Отчет). Американский институт аэронавтики и астронавтики ( AIAA ). 28 августа 2001 года . Проверено 22 марта 2014 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Перейти обратно: ^а ^б Оценка рынка нано/микроспутников за 2014 год (PDF) (отчет). серия ежегодных оценок рынка. Атланта, Джорджия: SEI. Январь 2014. с. 18. Архивировано из оригинала (PDF) 22 февраля 2014 года . Проверено 22 марта 2014 г.
^ «Запускайте вместе с нами» . Ракетная лаборатория . Проверено 9 января 2022 г.
^ «Фотон» . Ракетная лаборатория . Проверено 9 января 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Фауст, Джефф (22 августа 2011 г.). «Новые возможности для запусков малых спутников» . Космический обзор . Проверено 22 марта 2014 г. SpaceX... разработала цены на полеты этих вторичных полезных нагрузок... P-POD будет стоить от 200 000 до 325 000 долларов для миссий на НОО или от 350 000 до 575 000 долларов для миссий на геостационарную переходную орбиту (GTO). По его словам, спутник класса ESPA весом до 180 килограммов будет стоить 4–5 миллионов долларов для миссий LEO и 7–9 миллионов долларов для миссий GTO.
^ Гвинн Шотвелл (21 марта 2014 г.). Трансляция 2212: Специальный выпуск, интервью с Гвинн Шотвелл (аудиофайл). Космическое шоу. Событие происходит в 32:15–32:35. 2212. Архивировано из оригинала (mp3) 22 марта 2014 г. Проверено 22 марта 2014 г. [В: Вы выполняете много вторичных полезных нагрузок?] Не много, мы делаем несколько. На вторичном рынке полезной нагрузки пока еще не так много денег.
^ Бергер, Эрик (05 августа 2019 г.). «SpaceX выходит на рынок запуска малых спутников по очень низкой цене» . Арстехника . Проверено 19 июля 2020 г.
^ Фауст, Джефф (5 августа 2019 г.). «Arianespace и SpaceX предлагают новые специализированные услуги совместного использования автомобилей» . Космические новости . Проверено 24 июля 2020 г.
^ Фауст, Джефф (29 августа 2019 г.). «SpaceX обновляет программу совместного использования малых спутников» . Космические новости . Проверено 24 июля 2020 г.
^ «SkySat Planet Labs будет совместно использовать запуски SpaceX Starlink» . NASASpaceFlight.com . 13 мая 2020 г. Проверено 13 мая 2020 г.
^ @ SpaceX (12 июня 2020 г.). «В субботу, 13 июня, в 5:21 утра по восточному времени запланирован запуск 58 спутников Starlink и 3 космических кораблей @planetlabs – первый запуск программы SpaceX SmallSat Rideshare» ( твит ) . Проверено 26 июня 2020 г. - через Twitter .
^ Перейти обратно: ^а ^б «SpaceX — Совместная поездка» . СпейсИкс . Проверено 25 июля 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ RIDESHARE PAYLOAD» (PDF) . 16.06.2020.
^ Грей, Тайлер (12 июня 2020 г.). «SpaceX запускает первую миссию Starlink совместно с Planet Labs» . NASASpaceFlight.com . Проверено 26 июля 2020 г. .
^ Агентство «Европейское пространство» (03.09.2020). «Рейс Vega Rocket VV16 стартовал и развернул 53 спутника [Видео]» . СайТехДейли . Проверено 20 февраля 2024 г.
^ «Миссия «Возврат Веги в полет» снова удалена» . NASASpaceFlight.com . 28 июня 2020 г. Проверено 29 июля 2020 г.
^ Фауст, Джефф (5 августа 2019 г.). «Arianespace и SpaceX предлагают новые специализированные услуги совместного использования автомобилей» . Космические новости .
^ «Миссия «GO-1» компании Arianespace обеспечит малым спутникам прямой полет на геостационарную орбиту» . Арианспейс . Проверено 27 июля 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Фауст, Джефф (24 марта 2014 г.). «Многоразовое использование и другие проблемы, стоящие перед индустрией запуска» . Космический обзор . 2014 . Проверено 1 апреля 2014 г.
^ Система вторичной полезной нагрузки космического полета. Архивировано 7 июля 2012 г. на archive.today , получено 10 мая 2012 г.

[1] «Новые стартапы позволяют спутникам путешествовать по всему пути в космос» . Материнская плата . Проверено 12 мая 2016 г.

[milsat201207-2] Перейти обратно: ^а ^б Перри, Билл (июль 2012 г.). «ESPA: Недорогой полет в космос за второстепенной полезной нагрузкой» . Журнал Милсат . Проверено 22 марта 2014 г.

[aiaa200108-3] Перейти обратно: ^а ^б Усовершенствованный адаптер вторичной полезной нагрузки одноразовой ракеты-носителя (PDF) (Отчет). Американский институт аэронавтики и астронавтики ( AIAA ). 28 августа 2001 года . Проверено 22 марта 2014 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[swma2014-4] Перейти обратно: ^а ^б Оценка рынка нано/микроспутников за 2014 год (PDF) (отчет). серия ежегодных оценок рынка. Атланта, Джорджия: SEI. Январь 2014. с. 18. Архивировано из оригинала (PDF) 22 февраля 2014 года . Проверено 22 марта 2014 г.

[5] «Запускайте вместе с нами» . Ракетная лаборатория . Проверено 9 января 2022 г.

[6] «Фотон» . Ракетная лаборатория . Проверено 9 января 2022 г.

[tsr20110822-7] Перейти обратно: ^а ^б Фауст, Джефф (22 августа 2011 г.). «Новые возможности для запусков малых спутников» . Космический обзор . Проверено 22 марта 2014 г. SpaceX... разработала цены на полеты этих вторичных полезных нагрузок... P-POD будет стоить от 200 000 до 325 000 долларов для миссий на НОО или от 350 000 до 575 000 долларов для миссий на геостационарную переходную орбиту (GTO). По его словам, спутник класса ESPA весом до 180 килограммов будет стоить 4–5 миллионов долларов для миссий LEO и 7–9 миллионов долларов для миссий GTO.

[tss20140321-8] Гвинн Шотвелл (21 марта 2014 г.). Трансляция 2212: Специальный выпуск, интервью с Гвинн Шотвелл (аудиофайл). Космическое шоу. Событие происходит в 32:15–32:35. 2212. Архивировано из оригинала (mp3) 22 марта 2014 г. Проверено 22 марта 2014 г. [В: Вы выполняете много вторичных полезных нагрузок?] Не много, мы делаем несколько. На вторичном рынке полезной нагрузки пока еще не так много денег.

[Berger20190805-9] Бергер, Эрик (05 августа 2019 г.). «SpaceX выходит на рынок запуска малых спутников по очень низкой цене» . Арстехника . Проверено 19 июля 2020 г.

[Foust20190805-10] Фауст, Джефф (5 августа 2019 г.). «Arianespace и SpaceX предлагают новые специализированные услуги совместного использования автомобилей» . Космические новости . Проверено 24 июля 2020 г.

[Foust20190829-11] Фауст, Джефф (29 августа 2019 г.). «SpaceX обновляет программу совместного использования малых спутников» . Космические новости . Проверено 24 июля 2020 г.

[:15-12] «SkySat Planet Labs будет совместно использовать запуски SpaceX Starlink» . NASASpaceFlight.com . 13 мая 2020 г. Проверено 13 мая 2020 г.

[13] @ SpaceX (12 июня 2020 г.). «В субботу, 13 июня, в 5:21 утра по восточному времени запланирован запуск 58 спутников Starlink и 3 космических кораблей @planetlabs – первый запуск программы SpaceX SmallSat Rideshare» ( твит ) . Проверено 26 июня 2020 г. - через Twitter .

[SpXRideshareSite-14] Перейти обратно: ^а ^б «SpaceX — Совместная поездка» . СпейсИкс . Проверено 25 июля 2020 г.

[SpXRideshareUserGuide-15] Перейти обратно: ^а ^б «РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ RIDESHARE PAYLOAD» (PDF) . 16.06.2020.

[NSF20200612-16] Грей, Тайлер (12 июня 2020 г.). «SpaceX запускает первую миссию Starlink совместно с Planet Labs» . NASASpaceFlight.com . Проверено 26 июля 2020 г. .

[17] Агентство «Европейское пространство» (03.09.2020). «Рейс Vega Rocket VV16 стартовал и развернул 53 спутника [Видео]» . СайТехДейли . Проверено 20 февраля 2024 г.

[18] «Миссия «Возврат Веги в полет» снова удалена» . NASASpaceFlight.com . 28 июня 2020 г. Проверено 29 июля 2020 г.

[Foust201908052-19] Фауст, Джефф (5 августа 2019 г.). «Arianespace и SpaceX предлагают новые специализированные услуги совместного использования автомобилей» . Космические новости .

[Arianespace20190805-20] «Миссия «GO-1» компании Arianespace обеспечит малым спутникам прямой полет на геостационарную орбиту» . Арианспейс . Проверено 27 июля 2020 г.

[tsr20140324-21] Перейти обратно: ^а ^б Фауст, Джефф (24 марта 2014 г.). «Многоразовое использование и другие проблемы, стоящие перед индустрией запуска» . Космический обзор . 2014 . Проверено 1 апреля 2014 г.

[22] Система вторичной полезной нагрузки космического полета. Архивировано 7 июля 2012 г. на archive.today , получено 10 мая 2012 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]