Продемонстрирующий технологии Pathfinder
Тип миссии | Технологическая демонстрация |
---|---|
Оператор | НАСА |
Продолжительность миссии | 90 дней (запланировано) |
Свойства космического корабля | |
Космический корабль | PTD-1 → PTD-5 |
Тип космического корабля | 6U Cubesat |
Автобус | Тивак |
Производитель | Исследовательский центр Эймса и Гленнский исследовательский центр |
Запустить массу | 11 кг (24 фунта) [ 1 ] |
Размеры | 30 × 20 × 10 см |
Власть | 65 Вт |
Начало миссии | |
Дата запуска | 24 января 2021 г. (PTD-1) [ 2 ] |
Ракета | Сокол 9 |
Сайт запуска | CCAFS , |
Подрядчик | SpaceX |
Орбитальные параметры | |
Справочная система | Геоцентрическая орбита |
Режим | Низкая земля орбита |
Высота | Солнечная синхронная орбита |
NASA Проект Technology Technology Technology ( PTD ) представляет собой серию технических демонстраций технологий на борту серии нанозателлитов, известных как кубики , обеспечивая значительные улучшения для эффективности этих универсальных космических кораблей. Каждая из пяти запланированных миссий PTD состоят из 6-х единичного (6U) кубика с расширяемыми солнечными батареями. [ 3 ]
Ожидается, что квалификация полета и демонстрация этих технологий. К ним относятся двигательные системы и подсистемы, которые стабилизируют и указывают космический корабль на высокую точность, чтобы использовать лазерную систему связи, способную к высокоскоростной широкополосной связи.
Первая миссия, PTD-1, была запланирована на запуск в декабре 2020 года на ракете Falcon 9 с мыса Канаверал в рамках миссии Elana -Share Mission 35 езда. [ 4 ] Запущен 24 января 2021 года и продемонстрировал систему пропеллента на водной основе Hydros-C. PTD-3 запущен 25 мая 2022 года на Rideshare SpaceX Transporter-5 и продемонстрировал инфракрасную систему инфракрасной связи Tbird. [ 5 ]
Обзор
[ редактировать ]Проект Technology Technology Technology (PTD) руководит исследовательским центром AMES в Калифорнии НАСА в сотрудничестве с исследовательским центром НАСА в Огайо . Проект PTD управляется и финансируется в рамках программы технологии космических кораблей НАСА (SSTP) в Управлении миссии космических технологий. Общая цель состоит в том, чтобы проверить физику ключевых новых технологий, чтобы улучшить малый космический корабль и сделать их способными достигать новых направлений и работать в новых средах. [ 6 ] [ 7 ] Эти технологии будут проверены на низкой орбите Земли для потенциального будущего применения в небольшом космическом корабле, работающем на орбите Земли или в глубоком пространстве. [ 7 ] Технологии, продемонстрированные полетами PTD, могут быть применимыми и масштабируемыми для более крупного космического корабля. [ 7 ]
Проект планирует выполнить пять орбитальных миссий CubeSat Cubesat, кодированные PTD-1 через PTD-5, с 6-месячными интервалами, каждый полет оценивал различные технологии. [ 8 ] Каждая миссия будет иметь 90-дневную жизнь после того, как она будет выпущена на орбите с низкой землей . [ 6 ] Каждый космический корабль будет включать в себя различные полезные нагрузки, такие как двигательные системы для орбитальной станции, маневрирование и межпланетный транзит, лазерная связь с высокой пропускной способностью или системы управления высокой точностью (ориентация) для стабилизации космического корабля и указания обозначенных инструментов с высокой точностью. [ 6 ] [ 7 ]
Технология в оценке
[ редактировать ]Примерами новых систем, которые будут протестированы, являются электрораспылительный двигатель, двигатель на водной основе и очень точная система управления отношением . [ 6 ]
- BET-100 мкн-это коллоидный двигатель , изготовленный Busek , который был успешно пролетел в миссии ESA Lisa Pathfinder в 2016 году. [ 9 ] Каждый двигатель требует менее 6 Вт мощности.
- Система определения отношения и управления (ADC) использует гипер-кондиционер Blue Canyon. Пакет включает в себя звездный трекер , 3-4 реакционные колеса , три стержня крутящего момента , магнитометр , инерционное измерительное блок и до четырех солнечных датчиков .
- Hydros - это гибридная химическая/электрическая технология для обеспечения движения с использованием воды. Он использует ячейку электролиза для разделения пропеллента воды в газообразной водород и кислорода, которые хранятся под давлением в отдельных резервуарах для сжигания в сопло подруга. Эта двигательная система разрабатывается Tethers Unlimited, Inc.
- Двигатель MPS-130 от Aerojet RocketDyne сжигает новый ионный жидкий пропеллент, называемый гидроксиламмонием (NH 3 OHNO 3 ). Это смеси топлива/окислителя, также известная как AF-M315E, которая примерно на 50% более эффективна, чем традиционный гидразин , и нетоксичен. [ 6 ] Aerojet Rocketdyne проверил этот двигатель и топливо на миссии под названием Green Popellant Infusion Mission , [ 10 ] 25 июня 2019 года, запущенная на борту SpaceX Falcon Heavy Rocket, на тестовой миссии под названием Space Test Program 2 .
- Проект PTD также оценит коммерческую сеть Communications Communications по низкой стоимости для отправки команд в космический корабль на низкой орбите Земли. Каждый из пяти запланированных космических кораблей будет включать в себя дуплексный модем Globalstar GSP-1720. [ 7 ] [ 11 ]
Ptd-1
[ редактировать ]Запрос о предложении (RFP) NNA16574335R был выпущен 12 февраля 2016 года о предоставлении космического космического корабля на кубиках 6U , который будет управлять НАСА для своего проекта «Партинг -демонстратор» (PTD) для размещения технологических подсистем , на то же время, как это было направлено на то же полезная нагрузка. Одна демонстрация полета запланирована для системы с низкой тягой с вариантами четырех последующих демонстраций технологий. Следующие миссии могут включать в себя полезные нагрузки, такие как системы более высокой тяги или полезные нагрузки, такие как оптическая связь или системы определения высокой точности и управления. Запрос на предложение Дата ответа: 4 апреля 2016 года. [ 6 ]
Космический корабль PTD-1 в настоящее время находится в разработке и изготовлении. Он продемонстрирует движущую силу с пропеллентом на водной основе, полученном в результате электролиза воды . В то время как на орбите система разделяет на борту воды на водород и кислородные пропеллеты, нанося электрический ток через воду. PTD-1 запланирован на запуск в декабре 2020 года в рамках Mission 35 Elana Mission 35 на борту « Falcon 9 Rocket». [ 4 ] [ нуждается в обновлении ]
PTD-1 начал 24 января 2021 года на миссии SpaceX Rideshare Transporter-1 .
Тест на движущую силу Гидро
[ редактировать ]
Hydros - это гибридная химическая/электрическая технология для обеспечения движения с использованием воды. Он использует ячейку электролиза для разделения пропеллента воды на газообразной водород и кислород, которые хранятся под давлением в отдельных резервуарах. Затем система сжигает смесь водорода и кислорода в простом сопло сдвига, чтобы обеспечить до 1 Ньютона и конкретного импульса в 258 секунд. Эта двигательная система разрабатывается Tethers Unlimited, Inc.
В чистой воде при отрицательно заряженном катоде восстановления с электронами (E происходит реакция − ) от катода, предоставляемого в водородные катионы с образованием газа водорода. , Половина реакции сбалансированная с кислотой, составляет:
- Сокращение на катоде: 2 часа + ( Водный раствор ) + 2e − → H 2 ( газ )
При положительно заряженном аноде возникает реакция окисления , генерируя газ кислорода и давая электроны в анод для завершения цепи:
- Окисление при аноде: 2 H 2 O ( жидкость ) → O 2 ( газ ) + 4 ч + ( водный раствор ) + 4e −
- Общая реакция: 2 H 2 O ( жидкость ) → 2 H 2 ( газ ) + O 2 ( газ )
Движильная система использует электричество, вырабатываемое солнечными батареями для питания миниатюрного электролиза воды. Демонстрация будет проверять характеристики движения посредством запрограммированных изменений скорости и высоты космического корабля.
Ptd-2
[ редактировать ]PTD-2-это демонстрационная миссия CubeSat Technology 6U, чтобы продемонстрировать улучшенную систему определения отношения и контроля, которая была разработана в рамках программы переломных пунктов . Дизайн HyperXACT обеспечит улучшение достоверности в 5x и указывает на многие современные системы, сохраняя при этом форм -фактор 1/2 U. [ 12 ]
![]() | Этот раздел должен быть обновлен . ( Октябрь 2023 г. ) |
PTD-2 также была предполагаемой платформой для демонстрации НАСА GlobalStar Satellite Communication Modem.
PTD-2 был прекращен после неудачи во время интеграции и проверки космического автомобиля.
В конечном итоге он был заменен PTD-2R, также известным как PTD-R. PTD-R был запущен 16.08.2024 на SpaceX Transporter-11, с национальной лабораторией Лоуренса Ливермор, разработанной полезной нагрузки "Deep Purple". Deep Purple-это технологическая демонстрация совместно выровненной пары ультрафиолетовых телескопов.
Сайт НАСА PTD https://www.nasa.gov/smallspacraft/pathfinder-technology-demonstrator/
Ptd-3
[ редактировать ]PTD-3, кубик 6U, запущенный 25 мая 2022 года на миссии SpaceX Transporter-5 Rideshare 3U инфракрасную доставку Terabyte (TBIRD) , включает в себя тест на . [ 13 ] [ 14 ] Tbird отправит данные на 200 Гбит / с от LEO на наземные станции. [ 15 ] К декабрю 2022 года TBIRD продемонстрировал передачи данных 100 Гбит / с с 300-мильной орбиты на Землю и планирует протестировать 200-1000 Гбит / с. [ 16 ] 28 апреля 2023 года была достигнута 200 гигабитов в секунду (Гбит / с). [ 17 ]
PTD-4
[ редактировать ]6U Cubesat, чтобы продемонстрировать легкую интегрированную солнечную батарею и антенну ( LISA-T ), очень мощный развертываемый солнечный матриц с низким объемом с интегрированной антенной. Lisa-T разрабатывается Центром космических полетов NASA в Хантсвилле, штат Алабама. LISA-T предлагает более низкую массу и сохраненный объем, а также большую мощность на единицу массы по сравнению с текущей доступной технологией солнечной батареи. По состоянию на декабрь 2023 года дата запуска не установлена. Наносателлит будет запущен вместе с PTD-R на миссии SpaceX Transporter-11 из базы Space Force Vandenberg . [ 18 ] [ 3 ] [ 19 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Cislunar Explorers , еще один космический корабль с использованием электролиза воды для генерации топлива
- Мира недостаточно , двигательная система космического корабля с использованием воды, собранной на месте
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Продемонстратор технологии Pathfinder: демонстрируя новые технологии Cubesat на низкой земной орбите» (PDF) . НАСА.ГОВ . НАСА. 23 апреля 2018 года . Получено 10 октября 2020 года .
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном доступе .
- ^ "Расписание запуска" . Космический полет сейчас. 8 октября 2020 года . Получено 10 октября 2020 года .
- ^ Jump up to: а беременный "Pathfinder Technology Demonerator (PTD) - НАСА" . Получено 18 января 2024 года .
- ^ Jump up to: а беременный «Предстоящий запуска Elana Cubesat» . НАСА. 10 августа 2020 года . Получено 10 октября 2020 года .
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном доступе .
- ^ "Pathfinder Technology Demonerator (PTD) - НАСА" . Получено 19 февраля 2024 года .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон «Продемонстрирующие технологии Pathfinder, небольшая спутниковая конференция 2016» . НАСА. 20–22 апреля 2016 года . Получено 10 октября 2020 года .
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном доступе .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Демонстратор технологии НАСА Элвуд Ф. Агасид, Роджер С. Хантер, Кристофер Э. Бейкер, Джон Марми, Дарин Форман. Джон Хансон, Мирабель Хилл, небольшая спутниковая конференция 2017, SSC17-III-02
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном доступе .
- ^ Движительный демонстратор технологии . Демонстрируя новые технологии кубиков на орбите с низкой землей; Сервер технических отчетов НАСА; Марми, Джон; Мартинес, Андрес; Петро, Эндрю; 8 августа 2015; Идентификатор документа: 20150016065
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном доступе .
- ^ Рови Дж . Aerospace America, декабрь 2009 г., с. 44. Архивировано из оригинала (PDF) 8 декабря 2015 года . Получено 10 октября 2020 года .
- ^ Мохон, Ли (2013). «Технологические демонстрационные миссии: миссия инфузии зеленого пропеллянта (GPIM)» . НАСА . Получено 27 февраля 2014 года .
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном доступе .
- ^ ТЕХНОЛОГО ТЕХНОЛОГО ТЕХНОЛОГИЯ: Глобальное тестирование и результаты. (PDF) Ванесса Курода Коммуникационная подсистема, 20-22 апреля 2016 года, семинар Calpoly Cubesat
- ^ Ptd-2
- ^ Cubesat, чтобы продемонстрировать самую быструю лазерную связь НАСА из пространства , май 2022
- ^ Cubesat, чтобы продемонстрировать самую быструю лазерную связь НАСА от Space NASA, май 2022 г.
- ^ Маленький спутник оказывает большое влияние на оптическое инфузионное НАСА, февраль 2022 г.
- ^ Система связи достигает самой быстрой лазерной связи из пространства
- ^ Таварес, Фрэнк (11 мая 2023 г.). «НАСА, партнеры достигают наиболее быстрого пространственного лазерного коммуникационного звена» . НАСА . Получено 26 августа 2023 года .
- ^ «NASA предоставляет обновление о службах запуска Venture Class - NASA» . 13 декабря 2023 года . Получено 18 января 2024 года .
- ^ Ptd-4 (Lisa-t)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- PTD-1 NASA на YouTube Видео