Articles

Tess rumfartøj – Tess | Spaceflight101

billede: Orbital ATK

Tess-observatoriet er baseret på Orbital ATK ‘ s Leostar-2 satellitplatform, der er velegnet til små til mellemstore lav jordbanemissioner og i stand til at være vært for nyttelast på op til 210 kg. TESS vejer 362 kg og måler 3,9 1,2 1,5 meter i størrelse, når den er fuldt implementeret i kredsløb, omfattende en Platformsektion og et Nyttelastmodul.

dette markerer den ottende NASA-mission for at anvende LEOStar-2-platformen, der har bevist sin fleksibilitet siden indvielsen tilbage i 2001.

Tess-satellitstrukturen består af et sekskantet legeme, der fungerer som det primære belastningsbærende element og tilvejebringer monteringsstrukturer til forskellige interne og eksterne elementer som de to kraftgenererende solcelleanlæg og en ekstern ka-Båndantenneskål, der bruges til kommunikation med høj hastighed med jorden. Bosat oven på den sekskantede struktur er nyttelastgrænseflademodulet. Aluminiumslegeringsstivere og kompositpaneler udgør den interne og eksterne satellitstruktur, der giver installationssteder for alle satellitkomponenter.

foto: NASA Kennedy

selve satellitlegemet står 1,5 meter højt og måler 1,2 meter i diameter omkring 65cm alle nyttelast sektion. TESS anvender to deployerbare solpaneler, hver med to paneler, hvilket skaber en array størrelse på 1,1 med 0.89 meter, der er i stand til at producere 415 vandkraft leveret til et sæt batterier og de forskellige satellitundersystemer via en 28 Volt reguleret strømbus. Observatoriets typiske kraftudtrækning under regelmæssige operationer anslås til 290 vand, hvilket giver rigelig margin for perioder med øget strømbehov og formørkelser.

TESS er primært afhængig af passiv termisk kontrol – tæpper og termiske malinger, der anvendes på ydersiden af rumfartøjet, giver isolering, og overskydende varme fjernes fra elektronikken ved hjælp af varmeledninger forbundet til radiatorer. Overlevelsesvarmere anvendes til at holde kerneelektronikken operationel i tilfælde af udvidede kolde soaks, som ikke forventes at forekomme på TESS-missionen, da den maksimale formørkelsesvarighed er begrænset til fem timer.

billede: NASA Goddard
Tess platform interiør – foto: TESS Project/Orbital ATK

Holdningsbestemmelse og kontrol på Tess-rumfartøjet anvender et treakset styret, nul-momentum system, der anvender fire reaktionshjul til fin aktivering baseret på meget præcise kvartaler produceret fra billeder indsamlet af videnskabskameraerne. Derudover anvender TESS standardindstillingsbestemmelsessensorer, der er aktive i den indledende erhvervelsesfase og andre ikke-operationelle missionsfaser.

når Tess er i videnskabstilstand, bruger den sin Datahåndteringsenhed til at beregne centroider fra omkring 200 fotometriske styrestjerner inden for instrumentets synsfelt med en kadence på to sekunder for at give offset kvartaler til korrektion af fin holdning. Datahåndteringsenheden leverer disse kvartaler til Master Avionics-enheden, hvor de krævede korrektioner omdannes til reaktionshjulindgange.

Master Avionics Unit-Photo: TESS – projekt

krisasc Star Tracker Head-foto: NASA/Orbital ATK

valgt som den primære holdningsbestemmelsessensor for de ikke-videnskabelige missionsfaser var det mikro-avancerede stjernekompas fra DTU Space, et kompakt stjernesporingssystem, der er fløjet på flere tidligere missioner med stramme holdningskontrolkrav. Den består af to optiske hoveder og en enkelt databehandlingsenhed, der fanger billeder af den stjernefyldte himmel, der analyseres af en indbygget algoritme for at identificere kendte stjerner fra et stort katalog og beregne fartøjets præcise treakse orientering i rummet.

ifølge DTU opererer krisasc typisk i en dobbelt redundant konfiguration og leverer holdningsløsninger nøjagtige til 2 buesekunder og understøtter holdningshastigheder op til 20 grader pr.sekund, hvilket genererer 8 (nominelle) til 22 målinger pr. sekund og kræver kun 30 millisekunder for første erhvervelse fra et tabt rumscenarie.

Tess Reaktionshjul-foto: NASA

derudover er TESS vært for en inertial måleenhed bestående af fire gyroskoper til måling af kropshastigheder under den første erhvervelse/reduktion af kropshastigheder for erhvervelse af karrosseri og fire solsensorer installeret omkring solskyggen giver information om solvektoren til korrekt pegning af arrays under rumfartøjssikker tilstand begivenheder.

den primære holdningsaktuator for Tess-rumfartøjet er en samling af fire reaktionshjul, der giver præcis treakset holdningskontrol med en nøjagtighed bedre end 3,2 arcsec med en meget høj stabilitet på 0,05 arcsec pr. De fire HR-reaktionshjul giver redundans for tabet af et hjul og anvender et robust design, der har akkumuleret over 100 millioner timer, der opererer i rumeliminerende reaktionshjul bekymringer, som Kepler – missionen måtte håndtere på grund af systemiske problemer med dets særlige mærke af RV.

Image: NASA

TESS Propellant Tank – Photo: TESS Project

The TESS spacecraft employs a Hydrazine Monopropellant Propulsion System for orbit and attitude control, feeding a total of five thrusters from a central tank containing hydrazine propellant. Alle thrustere anvender nedbrydning af hydrasin over en metallisk katalysatorleje til gasformige reaktionsprodukter, der kan udvises ved højt tryk gennem en dyse og således skabe tryk. Systemet fungerer i nedblæsningstilstand ved kun at bruge et tryk før flyvning af Hydrasintanken og intet tryksystem under flyvning.

TESS bærer en indledende drivmiddelbelastning på 45 kg og er vært for fire 5-Ny holdningskontrolpropeller og en enkelt 22-ny orbital manøvreringspropel, alle placeret på rumfartøjets bageste panel, hvilket giver missionen et samlet delta-v-budget på 268 meter i sekundet. I henhold til det primære missionsdesign er 215 m/s delta-v budgetteret til den to-årige mission (inklusive indledende erhvervelse af kredsløb, reaktionshjulets momentumdumper til soltrykskompensation, indsprøjtningsdispersioner til affyringsbiler og motorens ydelsesmargin).

TESS ACS Thruster – Image: TESS Project
TESS Onboard Processing Formats – Image: Tess Project

et centralt element i Tess-missionen er rumfartøjets datahåndterings – og kommunikationsevne, realiseret via en central Datahåndteringsenhed (DHU) og en Ka-Band kommunikationsterminal, der er i stand til at transmittere data ved 125 Mbit / s-den højeste datahastighed nogensinde understøttet af NASAs dybe rumnetværk.

Datahåndteringsenheden er bygget op omkring en SEAKR Athena-3 enkeltkortcomputer og består af flere kort for at lette dens behandlings-og grænsefladefunktioner. De centrale elementer i DHU er en 1066mh Freescale processor med 1 GB RAM og op til 4 GB flashhukommelse. Det har til opgave at primære billedbehandlingsopgaver og bygger kommando – /datagrænsefladen med rumfartøjet. Yderligere kamera forarbejdning opgaver håndteres af en Virteks5 felt programmerbar Gate Array. Tre Solid State Bufferkort med i alt 192 GB Flash bygger massedatalagring; og et analogt Input/Output-strømkontaktkort styrer instrumentets strøm, mens et dedikeret strømforsyningskort betinger DHU-strømmen.

Ka-Band antenne – foto: Tess-projekt

den typiske billeddannelsessekvens, der anvendes af TESS, driver Tess ‘ s arbejde med at kamera-CCD-detektorer ved en eksponeringstid på 2 sekunder, og disse billeder leveres til billedbehandlingskortet, hvor de summeres i på hinanden følgende grupper på 60 for at give en effektiv eksponering på to minutter. Disse billeder behandles derefter til dataprodukter, der repræsenterer en samling af underarrays-vinduer med typisk 10 gange 10 billedpunkter centreret om målstjernerne. Ekstraktion af underarrayværdierne afsluttes af protonen 400 k inden komprimering og opbevaring i massehukommelsen. Billeder i fuld ramme stables også hvert 30.minut og gemmes i SSB.

datanedlinks udføres kun en gang hver 13.7-dages kredsløb, når TESS passerer perigee for at give mulighed for maksimale datahastigheder gennem Ka-Band – linket-hvilket skaber en 16-timers afbrydelse af videnskabsoperationer for at lette rumfartøjets dræbte til Jordspidset orientering, en fire-timers nedlink gennem det dybe rumnetværk og dræbte tilbage i den operationelle pligtindstilling.

TESS er udstyret med en 0,7 meter parabolsk ka-Båndantenne, installeret på et af rumfartøjets sidepaneler. Det fungerer med en sendeeffekt på 2 vand og opnår datahastigheder på op til 125 Mbit/s. Et par omni-directional s-Band antenner bruges til telemetri nedlink og telekommando uplink, muliggør også kommunikation over større afstande, hvis der er behov for kommando, mens TESS ikke er i nærheden af perigee.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *