Исследование сопротивления и нейтральной плотности атмосферы
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2013 г. ) |
 Спутник DADE в стартовой конфигурации. | |
| Тип миссии | Технология |
|---|---|
| Оператор | Университет Колорадо в Боулдере Консорциум космических грантов Колорадо Кафедра аэрокосмических инженерных наук КУ АФРЛ СТП |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2013-055C |
| САТКАТ нет. | 39267 |
| Веб-сайт | космический грант |
| Продолжительность миссии | 1,5 года |
| Свойства космического корабля | |
| Стартовая масса | 50 килограммов (110 фунтов) |
| Сухая масса | 38 килограммов (84 фунта) |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 29 сентября 2013 г., 16:00:13 UTC [ 1 ] |
| Ракета | Сокол 9 v1.1 [ 2 ] |
| Запуск сайта | Ванденберг SLC-4E |
| Подрядчик | SpaceX |
| Конец миссии | |
| Последний контакт | в. 8 февраля 2014 г. [ 3 ] |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрический |
| Режим | Низкая Земля |
| Высота перигея | 331 километр (206 миль) [ 4 ] |
| Высота апогея | 1426 километров (886 миль) [ 4 ] |
| Наклон | 80,99 градусов [ 4 ] |
| Период | 102,310 минут [ 4 ] |
| Эпоха | 24 января 2015, 03:43:37 UTC [ 4 ] |
| Инструменты | |
| Нейтральный масс-спектрометр и акселерометр | |
| |
DANDE (или «Исследователь сопротивления и нейтральной плотности атмосферы ») — космический корабль класса 50 кг, разработанный Университетом Колорадо в Боулдере, стал победителем 5-й итерации Исследовательской лаборатории ВВС университетской программы Nanosat . [ 5 ]
Из-за сбоя в системе космического корабля наземная команда не смогла активно управлять спутником, и космический корабль стал просто пассивным объектом на околоземной орбите, по которому можно было определить некоторые характеристики пассивного сопротивления.
Статус
[ редактировать ]DADE запущен 29 сентября 2013 года и правильно отделился от ракеты-носителя. После месяца оценки состояния космического корабля 30 октября было проведено успешное отделение кронштейна адаптера светового диапазона (LAB) над оптическим диапазоном Starfire на острове Мауи. [ нужна ссылка ] Следующий шаг [ когда? ] планировалось провести раскрутку и выравнивание. [ нужно обновить ]
Однако этому помешал сбой в системе космического корабля. Команда DADE сообщила 9 января 2014 года, что они «не смогли активно управлять DADE, [но они] собирали данные о пассивном сопротивлении посредством анализа TLE » . [ 6 ] [ нужно обновить ]
Источник
[ редактировать ]ДАНДЭ был выбран в качестве участника конкурса университетской программы Nanosat. [ когда? ] двухлетняя программа, которая сейчас находится на седьмой итерации. В 2009 году ДАНДЭ выиграл дополнительные деньги и возможность будущего полета на орбиту, что превратило проект в независимый магистерский исследовательский проект. DADE – это первая возможность запуска спутника, созданная студентами Таможенного союза за пять лет. На сегодняшний день, [ когда? ] около 100 студентов были задействованы в DADE в строительстве, испытаниях и эксплуатации. [ нужна ссылка ]
Плотность атмосферы сильно меняется из-за космической погоды и других неизвестных процессов. Международная космическая станция однажды [ когда? ] снизилась по высоте на десятки километров за несколько дней, и, понимая силы сопротивления и состав атмосферы, мы можем предоставить более точные данные об этом явлении. [ нужна ссылка ]
Наука
[ редактировать ]Сопротивление, вызванное плотностью нейтральной атмосферы, является основным возмущением на спутниках на низкой околоземной орбите. Истинная плотность отклоняется на целых 21% от прогнозов модели, что приводит к ошибкам в важнейших государственных и частных космических операциях с приложениями к ситуационной осведомленности, космическому наблюдению, лазерной связи, прогнозированию повторного входа в атмосферу, сближению и операциям сближения. Существует потребность в измерении физической или «истинной» плотности, количественной оценке изменений плотности и предоставлении данных калибровки модели на месте.
Принцип работы заключается в решении полного уравнения сопротивления: [ нужна ссылка ]
Каждая переменная изолируется либо на основе априорных знаний, либо посредством измерений на месте. Масса (м) и площадь (А) основаны на физических параметрах, которые можно измерить перед запуском. Коэффициент сопротивления моделируется с использованием внешней геометрии космического корабля в его состоянии научной коллекции. Плотность (ρ), ускорение (a) и вектор ветра измеряются двумя бортовыми приборами, первый из которых представляет собой высокоточный акселерометр (ACC), который усиливает сигнал сопротивления мкг вдоль оси пути космического корабля. Вторичным по отношению к этому является нейтральный масс-спектрометр (NMS), который может предоставлять данные, связывающие вектор ветра по отношению к вектору тяги космического корабля, а также численную плотность компонентов в атмосфере. Идея состоит в том, что на орбитальных скоростях космический корабль, путешествующий даже через застойную атмосферу, будет сталкиваться с частицами, присутствующими с энергиями в несколько электрон-вольт (эВ), которых все еще миллиарды на кубический метр. [ 7 ]
DANDE имеет сферическую форму, поэтому проецируемая площадь поперечного сечения остается практически постоянной. Это использует упрощенную конструкцию подсистемы ориентации в отличие от полной трехосной стабилизированной системы. Дальнейшее вращение вокруг нормали орбиты позволяет акселерометру, расположенному так, чтобы ось вращения была перпендикулярна оси измерения ускорения, принимать модулированный профиль ускорения. [ нужны разъяснения ]
Были проблемы, из-за которых наличие GPS на борту космического корабля было невозможным. Когда я учился в студенческой программе, главной заботой была стоимость разблокированного GPS-приемника, который мог бы предоставлять данные в орбитальных сценариях. [ кем? ] но состояние отношения космического корабля [ нужны разъяснения ] не будет способствовать постоянному обеспечению блокировки при геолокации данных. Отслеживание высоких задач возможно через группу исследований и анализа Космического командования ВВС, но это соглашение не решает всех потребностей в начале миссии, когда желание состоит в том, чтобы установить контакт и начать ввод в эксплуатацию. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Макдауэлл, Джонатан. «Журнал запуска» . Космическая страница Джонатана . Проверено 25 мая 2014 г.
- ^ «Дебют ракеты Falcon отложен» . 13 сентября 2013 г.
- ^ «По состоянию на 8 февраля…» Twitter.com . 4 июня 2014 года . Проверено 4 сентября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с д и «Подробности о спутнике ДАНДЭ 2013-055C NORAD 39267» . Н2ЙО. 24 января 2015 года . Проверено 25 января 2015 г.
- ^ «Студенты CU-Boulder заняли первое место в Национальном конкурсе наноспутников» . Университет Колорадо в Боулдере. 22 января 2009 г.
- ^ отчеты
- ^ Кайл Д. Кембл. «Совместное определение орбиты наземной станции» . Архивировано из оригинала 8 апреля 2016 года . Проверено 1 апреля 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
