ESTCube-1 — перший естонський супутник і перший в світі супутник, що використовує електричне вітрило. Зроблений за технологією CubeSat. Розроблений студентами Тартуського університету в рамках естонської супутникової програми. Мета — космічні випробування електричного паруса. Він був запущений 7 травня 2013 року за допомогою ракети-носія Вега. Це був другий запуск даної ракети-носія. Разом з ESTCube-1 на орбіту виведені європейський супутник ДЗЗ [en] і в’єтнамський супутник ДЗЗ [en]. Загальні витрати на проект оцінюються в 100 000 євро.
Наукова мета
У той час як акцент був зроблений на навчанні студентів під час створення ESTCube-1, він мав наукову мету. На борту супутника знаходився електричний парус, який був винайдений фінським вченим [en]. Під час польоту ESTCube-1 було розгорнуто десятиметровий дріт товщиною від 20 до 50 мкм, що також знаний як Hoytether. Підтвердженням служить збільшення швидкості обертання супутника або ж за допомогою бортової камери.
Для контролю взаємодії елементів вітрила, як на середовище плазми так і на вплив швидкості обертання супутника були використані дві електронні гармати. Електронні гармати, приєднані до елементів електричного парусу, позитивно заряджали систему до 500 Вольт, вистрілюючи електрон з неї. Позитивні іони, розміщені в плазмі, штовхали вітрило, таким чином змінюючи швидкість обертання супутника. Ефект плазми на парус виміряно за допомогою зміни вищезазначеної швидкості обертання.
Після завершення вимірювання ефекту електричного парусу, Heytether використовується як плазмове гальмування при розміщенні його іоносфери навпроти іоносфери плазми. Це демонструє можливість повернення малих супутників з орбіти. Кольорова КМОН камера здатна зробити RAW-формату зображення з VGA-розширенням. Ця камера використовувалася для отримання зображень Землі та моніторингу розгортання Heytether.
Орбіта
Для завершення наукового експерименту і комунікації з супутником сонячно-синхронна колова орбіта на висоті 670 кілометрів від поверхні Землі була обрано. ESTCube-1 був запущений на орбіту Аріанеспас, використовуючи ракету Vega, яка стартував з [en] в Куру в 2:06:31 UTC 7 травня 2013. Супутник був виведений на орбіту і перше фото Землі було прийнято 15 травня, яке було надіслано на діапазоні любительського радіо.
Тривалість життя супутника
План, починаючи з 7 травня 2013, включає наступні дії:
- Через півгодини після відділення супутника від початкової капсули, антени супутника були розгорнуті, радіо передавач і важливі підсистеми були включені.
- Під час перших 48 годин після розгортання, супутник відправляв лише сигнали в безпечному режимі.
- Перші тижні були використані для тестування супутника і налаштування його для роботи на повну потужність.
- Орієнтація супутника, так щоб бортова камера була повернута до Землі, що в свою чергу надасть можливість зробити фото Естонії.
- Обертання супутника навколо його поздовжньої осі зі швидкістю 1 оборот в секунду.
- Розгортання електричного паруса з супутника під дією відцентрової сили і підтвердження розгортання за допомогою бортової камери.
- Активація електронного емітера.
- Вимірювання сили Лоренц паруса за допомогою революцій супутника в секунду
- Якщо це можливо, спроба використовувати негативно заряджений парус.
Останні передачі Морзе коду були передані 17 лютого 2015 року, оскільки батареї були вичерпані. Виконати перевірку роботи електричного парусу не вдалося, так як через надмірні вібрації під час запуску ракети, механізм, який відповідав за розгортання дроту, було пошкоджено.
Дизайн
Під час розвитку місії естонського супутника було вирішено зробити 1U Cubesat. За стандартами 1 одиниця (1U) CubeSat базова довжина сторін повинна бути 100,0 ± 0,1 мм з висотою 113,5 ± 0,1 мм. Маса також встановлена в стандартах CubeSat, максимально дозволена маса для 1U Cubesat 1300 грам.
Комунікація
Зв'язок з супутником проводиться на двох зареєстрованих частотах:
- 437.250 МГц
- 437.505 МГц
Періодично, але дуже повільно, зв'язок здійснювався з використанням сигналу 18 WPM на частоті 437.250 МГц. У цій частоті, найбільш важливі параметри супутника повертаються кожні 3-10 хвилин. Відносно низька швидкість з'єднання в результаті використання аматорських радіочастот, які обмежені пропускною здатністю до 25 кілогерц. Швидке з'єднання використовувалося тільки тоді, коли супутнику було поставлено конкретне завдання.
Команди, що посилалися на супутник використовували діапазон 145 МГц (2 метра).
Програмне забезпечення
Мікроконтролери ESTCube-1 використовували наступні операційні системи:
- FreeRTOS у модулі камери і системі обробки даних та керування.
- [en] на модулі зв'язку супутника. (Зазвичай використовується для пристроїв, що працюють на малій потужності).
Система управління польотом була розроблена студентами Тартуського університету під керівництвом компанії CGI Group.
Фінансування і ціна
Найдешевший запуск супутника був запропонований Європейським космічним агентством. Тому що Естонія в той час була асоційованим членом ЄКА (з вересня 2015 є повноцінним членом), більшість витрат (близько 70000 євро) були покриті Естонією, з бюджету на освіту. Із запуском, загальні витрати на проект склали близько 100 000 євро.
Майбутні перспективи
Наступний супутник вищезгаданої команди ESTCube-2. Розміри якого відповідатимуть CubeSat стандартам і становитимуть 3U (~10x10x30 cm). В соціальному плані також слугуватиме в рамках освітнього проекту. Наукова мета залишається тією ж. На борту буде знаходитися вдосконалена камера, яка розроблялася студентами для освітньої прогарами ESA в рамках проекту ESEO [ 26 січня 2016 у Wayback Machine.]. В додаток, платформа слугуватиму базовою для майбутньої програми ESTCube-3, яка в свою чергу повинна випробовувати електричний парус безпосередньо в середовищі сонячного вітру.
Див. також
- [ru]
- Електричне вітрило — вітрило, що використовує тиск іонів сонячного (зіркового) вітру.
- Сонячний парус — парус, що використовує тиск фотонів сонячного світла або лазера.
Примітки
- Европейская ракета «Вега» вывела на орбиту три спутника [ 10 листопада 2013 у Wayback Machine.] // РИА Новости. — 07.05.2013.
- С космодрома Куру запущены три спутника [ 30 грудня 2013 у Wayback Machine.] // Журнал «Новости космонавтики» [ 8 березня 2022 у Wayback Machine.]. — 07.05.2013.
Посилання
- "ESTCube-1's 651-day career: 53 dissertations and a marriage proposal [ 27 січня 2016 у Wayback Machine.]", 17.02.2015.
- ESA: Розклад запуску [ 12 травня 2013 у Wayback Machine.].
- "Estonian's student cubesat satellite is ready for the next Vega launch" [ 8 грудня 2015 у Wayback Machine.], Arianespace. Взято 25.03.2013.
- "ESTCube mentioned in Nation's regional report" [ 4 квітня 2015 у Wayback Machine.], 17.11.2010.
- "Proba-V's fellow passengers" [ 15 травня 2013 у Wayback Machine.], Європейське космічне агентство. Лютий 2013 ст.17.
- "ESTCube-1 sends its last words: "Long live Estonia!" [ 26 січня 2016 у Wayback Machine.], 17.02.2015.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
ESTCube 1 pershij estonskij suputnik i pershij v sviti suputnik sho vikoristovuye elektrichne vitrilo Zroblenij za tehnologiyeyu CubeSat Rozroblenij studentami Tartuskogo universitetu v ramkah estonskoyi suputnikovoyi programi Meta kosmichni viprobuvannya elektrichnogo parusa Vin buv zapushenij 7 travnya 2013 roku za dopomogoyu raketi nosiya Vega Ce buv drugij zapusk danoyi raketi nosiya Razom z ESTCube 1 na orbitu vivedeni yevropejskij suputnik DZZ en i v yetnamskij suputnik DZZ en Zagalni vitrati na proekt ocinyuyutsya v 100 000 yevro Ilyustraciya ESTCube 1 Studentska komanda ESTCube 1Naukova metaU toj chas yak akcent buv zroblenij na navchanni studentiv pid chas stvorennya ESTCube 1 vin mav naukovu metu Na bortu suputnika znahodivsya elektrichnij parus yakij buv vinajdenij finskim vchenim en Pid chas polotu ESTCube 1 bulo rozgornuto desyatimetrovij drit tovshinoyu vid 20 do 50 mkm sho takozh znanij yak Hoytether Pidtverdzhennyam sluzhit zbilshennya shvidkosti obertannya suputnika abo zh za dopomogoyu bortovoyi kameri Dlya kontrolyu vzayemodiyi elementiv vitrila yak na seredovishe plazmi tak i na vpliv shvidkosti obertannya suputnika buli vikoristani dvi elektronni garmati Elektronni garmati priyednani do elementiv elektrichnogo parusu pozitivno zaryadzhali sistemu do 500 Volt vistrilyuyuchi elektron z neyi Pozitivni ioni rozmisheni v plazmi shtovhali vitrilo takim chinom zminyuyuchi shvidkist obertannya suputnika Efekt plazmi na parus vimiryano za dopomogoyu zmini vishezaznachenoyi shvidkosti obertannya Pislya zavershennya vimiryuvannya efektu elektrichnogo parusu Heytether vikoristovuyetsya yak plazmove galmuvannya pri rozmishenni jogo ionosferi navproti ionosferi plazmi Ce demonstruye mozhlivist povernennya malih suputnikiv z orbiti Kolorova KMON kamera zdatna zrobiti RAW formatu zobrazhennya z VGA rozshirennyam Cya kamera vikoristovuvalasya dlya otrimannya zobrazhen Zemli ta monitoringu rozgortannya Heytether OrbitaPershe zobrazhennya Zemli zroblene ESTCube 1 Dlya zavershennya naukovogo eksperimentu i komunikaciyi z suputnikom sonyachno sinhronna kolova orbita na visoti 670 kilometriv vid poverhni Zemli bula obrano ESTCube 1 buv zapushenij na orbitu Arianespas vikoristovuyuchi raketu Vega yaka startuvav z en v Kuru v 2 06 31 UTC 7 travnya 2013 Suputnik buv vivedenij na orbitu i pershe foto Zemli bulo prijnyato 15 travnya yake bulo nadislano na diapazoni lyubitelskogo radio Trivalist zhittya suputnikaPlan pochinayuchi z 7 travnya 2013 vklyuchaye nastupni diyi Cherez pivgodini pislya viddilennya suputnika vid pochatkovoyi kapsuli anteni suputnika buli rozgornuti radio peredavach i vazhlivi pidsistemi buli vklyucheni Pid chas pershih 48 godin pislya rozgortannya suputnik vidpravlyav lishe signali v bezpechnomu rezhimi Pershi tizhni buli vikoristani dlya testuvannya suputnika i nalashtuvannya jogo dlya roboti na povnu potuzhnist Oriyentaciya suputnika tak shob bortova kamera bula povernuta do Zemli sho v svoyu chergu nadast mozhlivist zrobiti foto Estoniyi Obertannya suputnika navkolo jogo pozdovzhnoyi osi zi shvidkistyu 1 oborot v sekundu Rozgortannya elektrichnogo parusa z suputnika pid diyeyu vidcentrovoyi sili i pidtverdzhennya rozgortannya za dopomogoyu bortovoyi kameri Aktivaciya elektronnogo emitera Vimiryuvannya sili Lorenc parusa za dopomogoyu revolyucij suputnika v sekundu Yaksho ce mozhlivo sproba vikoristovuvati negativno zaryadzhenij parus Ostanni peredachi Morze kodu buli peredani 17 lyutogo 2015 roku oskilki batareyi buli vicherpani Vikonati perevirku roboti elektrichnogo parusu ne vdalosya tak yak cherez nadmirni vibraciyi pid chas zapusku raketi mehanizm yakij vidpovidav za rozgortannya drotu bulo poshkodzheno DizajnPid chas rozvitku misiyi estonskogo suputnika bulo virisheno zrobiti 1U Cubesat Za standartami 1 odinicya 1U CubeSat bazova dovzhina storin povinna buti 100 0 0 1 mm z visotoyu 113 5 0 1 mm Masa takozh vstanovlena v standartah CubeSat maksimalno dozvolena masa dlya 1U Cubesat 1300 gram Komunikaciya Shema eksperimentu elektrichnogo parusa ESTCube 1 Zv yazok z suputnikom provoditsya na dvoh zareyestrovanih chastotah 437 250 MGc 437 505 MGc Periodichno ale duzhe povilno zv yazok zdijsnyuvavsya z vikoristannyam signalu 18 WPM na chastoti 437 250 MGc U cij chastoti najbilsh vazhlivi parametri suputnika povertayutsya kozhni 3 10 hvilin Vidnosno nizka shvidkist z yednannya v rezultati vikoristannya amatorskih radiochastot yaki obmezheni propusknoyu zdatnistyu do 25 kilogerc Shvidke z yednannya vikoristovuvalosya tilki todi koli suputniku bulo postavleno konkretne zavdannya Komandi sho posilalisya na suputnik vikoristovuvali diapazon 145 MGc 2 metra Programne zabezpechennya Mikrokontroleri ESTCube 1 vikoristovuvali nastupni operacijni sistemi FreeRTOS u moduli kameri i sistemi obrobki danih ta keruvannya en na moduli zv yazku suputnika Zazvichaj vikoristovuyetsya dlya pristroyiv sho pracyuyut na malij potuzhnosti Sistema upravlinnya polotom bula rozroblena studentami Tartuskogo universitetu pid kerivnictvom kompaniyi CGI Group Finansuvannya i cinaPrezentaciya ESTCube 1 v sichni 2013 roku Najdeshevshij zapusk suputnika buv zaproponovanij Yevropejskim kosmichnim agentstvom Tomu sho Estoniya v toj chas bula asocijovanim chlenom YeKA z veresnya 2015 ye povnocinnim chlenom bilshist vitrat blizko 70000 yevro buli pokriti Estoniyeyu z byudzhetu na osvitu Iz zapuskom zagalni vitrati na proekt sklali blizko 100 000 yevro Majbutni perspektiviNastupnij suputnik vishezgadanoyi komandi ESTCube 2 Rozmiri yakogo vidpovidatimut CubeSat standartam i stanovitimut 3U 10x10x30 cm V socialnomu plani takozh sluguvatime v ramkah osvitnogo proektu Naukova meta zalishayetsya tiyeyu zh Na bortu bude znahoditisya vdoskonalena kamera yaka rozroblyalasya studentami dlya osvitnoyi progarami ESA v ramkah proektu ESEO 26 sichnya 2016 u Wayback Machine V dodatok platforma sluguvatimu bazovoyu dlya majbutnoyi programi ESTCube 3 yaka v svoyu chergu povinna viprobovuvati elektrichnij parus bezposeredno v seredovishi sonyachnogo vitru Div takozh ru Elektrichne vitrilo vitrilo sho vikoristovuye tisk ioniv sonyachnogo zirkovogo vitru Sonyachnij parus parus sho vikoristovuye tisk fotoniv sonyachnogo svitla abo lazera PrimitkiEvropejskaya raketa Vega vyvela na orbitu tri sputnika 10 listopada 2013 u Wayback Machine RIA Novosti 07 05 2013 S kosmodroma Kuru zapusheny tri sputnika 30 grudnya 2013 u Wayback Machine Zhurnal Novosti kosmonavtiki 8 bereznya 2022 u Wayback Machine 07 05 2013 Posilannya ESTCube 1 s 651 day career 53 dissertations and a marriage proposal 27 sichnya 2016 u Wayback Machine 17 02 2015 ESA Rozklad zapusku 12 travnya 2013 u Wayback Machine Estonian s student cubesat satellite is ready for the next Vega launch 8 grudnya 2015 u Wayback Machine Arianespace Vzyato 25 03 2013 ESTCube mentioned in Nation s regional report 4 kvitnya 2015 u Wayback Machine 17 11 2010 Proba V s fellow passengers 15 travnya 2013 u Wayback Machine Yevropejske kosmichne agentstvo Lyutij 2013 st 17 ESTCube 1 sends its last words Long live Estonia 26 sichnya 2016 u Wayback Machine 17 02 2015