Novo ESA-jevo Jules Verne je pred kratkim 21 dni preživel v sobi, ki je simulirala hlad, sevanje in vakuum prostora. 20-tonsko vesoljsko plovilo bo poleti 2007 pritrjeno na vrh rakete Ariane 5 in odletelo na Mednarodno vesoljsko postajo. Na koncu bo zgrajena celotna flota teh vesoljskih plovil, ki bodo na postajo prenesli nadomestni tovor in nato služili kot smeti za enkratno uporabo, ki gorijo v Zemljini atmosferi.
Jules Verne, prvo avtomatizirano prenosno vozilo (ATV), že 21 dni zapored ni le preživelo najstrožjih razmer vesoljskega okolja, ampak je na terenu uspešno preizkusilo svojo programsko in strojno opremo za letenje v najtežjih simuliranih pogojih vesoljskega vakuuma, temperatur zamrzovanja in žgočega sončnega sevanja.
Jules Verne ATV, najkompleksnejše vesoljsko plovilo, ki je bilo kdajkoli razvito v Evropi, naj bi poleti 2007 nastopil na letalu Ariane 5, da bi ponovno dobavil Mednarodno vesoljsko postajo. Pravkar je zaključil svojo najbolj izčrpno preizkusno kampanjo v ESA-ovih testnih napravah na ESTEC-u v Noordwijku na Nizozemskem.
"Preskusna kampanja z različnimi cikli hladne in vroče faze se je začela 22. novembra, potekala po urniku in" obnašanje "te zapletene vesoljske ladje je bilo na splošno v skladu s pričakovano, ko je reagiral na hladno in vroče okolje, "je dejal Bachisio Dore, vodja ESA ATV za integriranje in preverjanje montaže (AIV). "Uspešen zaključek te testne kampanje predstavlja velik mejnik za program ATV."
Termični izziv
Najbolj zahteven vidik testa je bil Jules Verne ATV, da ohranja svoje temperature v strogih mejah, združljivih z vsemi tisoč deli strojne opreme, ki sestavljajo njegove prefinjene podsisteme. Specifična programska oprema in nova tehnologija omogočata ATV-ju uravnavanje temperatur na vesoljski ladji in mu omogoča nemoteno letenje v ledeni temi, žgočem sončnem sevanju in v vakuumu orbitalnega okolja.
"To je tako, kot da računalnik v računalnik postavite v zamrzovalnik, nato ga v poletni vročini izpostavite Soncu in ga spet uporabljate v zamrzovalniku, medtem ko ga nenehno uporabljate," je pojasnil eden od 35 inženirjev Astrium in podizvajalcev, ki nadzirajo vesoljsko plovilo okrog ure, sedem dni v tednu.
Jules Verne ni prenosnik - gre za 20-tonsko vesoljsko plovilo, velikosti dvonadstropnega avtobusa, z desetinami zmogljivih računalnikov in veliko elektronike. Njegova programska oprema z milijon vrstic kode je največja in najbolj izpopolnjena doslej v Evropi.
Vgrajeni toplotni senzorji 625 in še 250 dodatnih senzorjev, še posebej dodanih znotraj in okoli Julesa Verna za test, skrbno spremljajo, da temperature ostanejo v sprejemljivih mejah ves dan.
Obenem so se znotraj velike 2 300 m³ velike vesoljske simulacije (LSS) razmnoževali okoljski pogoji v orbiti in toplotni cikli. Dosežena je bila značilna raven vakuuma v višini milijonine milibara, temperatura zunanje komore se je glede na preskusni cikel znižala na minus 30 ° C ali minus 80 ° C; in za kratek čas se je aktiviral sončni simulator, ki je zagotavljal vodoravni sončni žarek premera 6 metrov, da je seval močan pretok 1400 W na kvadratni meter na bleščeče belo plast, ki ščiti Jules Verne.
Najsodobnejše toplotne cevi
ATV je sestavljen iz dveh glavnih modulov z lastnimi temperaturnimi zahtevami. Integrirani tovorni prevoz s pritiskom, s svojim 48m³ predelkom, namenjenim za prevoz celotnega tovora za ponovno dobavo na postajo (z največjo maso 7 667 kg). Ta modul, ki se priklopi na ISS, mora med zagonom in pristajanjem ostati med 20 ° C in 30 ° C, med pritrjeno fazo z ISS pa še posebej, ko se gorivo s pogonskim gorivom prenese na postajo.
Breztlačni avionik / pogonski modul, ki vključuje raketne motorje, električno energijo, elektroniko, računalnike, komunikacije in avioniko, mora ostati med 0 ° C in 40 ° C.
Zaliv avionike, ki so možgani ATV-ja, proizvaja lastno toploto iz velikega števila elektronske opreme in hkrati upravlja zelo izpopolnjen sistem za nadzor pregrevanja. "Zahvaljujoč 40 najsodobnejšim toplotnim cevm s spremenljivo prevodnostjo, ki se nahajajo v avionskem zalivu, je ATV sposoben odvajati toploto in sproščati energijo neposredno v vesolje ali drugače ogrevati druge dele v zelo ekonomičnem stanju moda. Ta nova tehnologija pomeni, da se lahko znebimo 50% več energije za celotno vesoljsko ladjo in še vedno vzdržujemo pravo notranje temperaturno okolje, "razlaga Patrick Oger, inženir toplote Astrium.
Drugi cilj testa je bil nadzorovati odstrel ATV-ja, ki ga povzročajo nekateri materiali vesoljske ladje, ki v vakuumskih pogojih sproščajo nekaj notranjih plinov, ki so običajno ujeti v njih. Vzorci plina ATV so bili zbrani med preskusi v vakuumski komori in bodo kasneje analizirani. Vesoljski inženirji želijo biti prepričani, da ATV plini ne onesnažijo kritičnih mehanizmov vesoljskega plovila, kot so tisti, ki vrtijo sončne panele proti Soncu. Njihovo vrtenje pri različnih temperaturah je potekalo pravilno, čeprav štirje sončni paneli niso bili nameščeni na ATV-ju za test.
Tisoč serij preizkusov
Glavni cilj preskusa je bil preveriti, ali v okolju termičnega vakuuma vsi izdelki strojne opreme delujejo pravilno. Da bi dosegli ta cilj za zapleteno vesoljsko plovilo, kot je ATV, so morali inženirji Astriuma razviti, prilagoditi in potrditi približno tisoč preskusnih postopkov in avtomatiziranih preskusnih zaporedij.
Med testom so na primer inženirji ATV aktivirali tudi nekatere gibljive dele vesoljske ladje. Takoj, ko je bilo dano naročilo za razširitev ali odvzem sonde priklopnega sistema, so lahko videli, kako se počasi premika, medtem ko so gledali skozi majhna okna LSS blizu vrha vesoljske ladje.
V zadnjih dneh testiranja je bilo s simuliranim sprožitvijo 32 potisnikov motorja izvedeno s helijevim plinom, da se preveri pravilno medsebojno delovanje pogonskega in avionika. Poleg tega je bila vso toplotno opremo, ki jo ATV potrebuje za izvajanje nujnih manevrov, da se prepreči trčenje z ISS, preizkusila med toplotnimi preskusi s simuliranjem uspešnosti štirih takšnih manevrov.
"Zahvaljujoč tem obsežnim testom je bilo mogoče preveriti celoten ATV, torej vso strojno opremo, medtem ko je reagiral na ostre orbitalne pogoje. Hkrati smo lahko preverili popolno delovanje strojne in programske opreme, potrebne za napajanje in termično krmiljenje v pogojih od blizu do vesolja, "pravi Marc Chevalier, vodja ATV-jev Astrium v testnem integracijskem testu (AIT). "Ta uspešen test nam bo pokazal tudi nekaj manjših izboljšav programskih postopkov, ki bi jih bilo dobro izvesti."
V naslednjih tednih bo približno 50 gigabajtov testnih podatkov, shranjenih med 270 urami funkcionalnega testiranja, opravljenega med toplotnim testom, ki so bili arhivirani, skrbno analiziran, da se prepriča, da so morebitne manjše nepravilnosti ali napake popolnoma razumljive.
Izvirni vir: ESA News Release
