TESS Spacecraft Platform

Tessin observatorio perustuu Orbital ATK: n leostar-2-satelliittijärjestelmäperustalle, joka soveltuu pienille ja keskisuurille matalan Maan kiertoradan lennoille ja pystyy vastaanottamaan jopa 210 kilogramman hyötykuormia. TESS painaa 362 kilogrammaa ja on kooltaan 3,9 x 1,2 x 1,5 metriä, kun se on täysin käytössä kiertoradalla, joka koostuu Alustaosasta ja Hyötykuormamoduulista.

tämä on Nasan kahdeksas tehtävä käyttää leostar-2-alustaa, joka on osoittanut joustavuutensa sen jälkeen, kun se otettiin käyttöön vuonna 2001.

Tess-satelliittirakenne koostuu kuusikulmaisesta rungosta, joka toimii ensisijaisena kuormankantoelementtinä ja tarjoaa kiinnitysrakenteet erilaisille sisäisille ja ulkoisille elementeille, kuten kahdelle sähköä tuottavalle aurinkopaneelille ja ulkoiselle Ka-kaistan antenniantennille, jota käytetään suurnopeusliikenteeseen maan kanssa. Kuusikulmaisen rakenteen huipulla on hyötykuorman liitäntämoduuli. Alumiiniseos tukirakenteet ja komposiittipaneelit muodostavat sisäisen ja ulkoisen satelliitin rakenteen, joka tarjoaa asennuspaikat kaikille satelliitin komponenteille.

itse satelliitin runko on 1,5 metriä korkea ja mittaa 1,2 metriä halkaisijaltaan noin 65cm kaikki hyötykuorma-osa. TESS työllistää kaksi käyttöön otettavaa aurinkopaneelia, joissa molemmissa on kaksi paneelia, jolloin matriisin koko on 1,1 x 0.89 metriä, joka pystyy tuottamaan 415 wattia sähkötehoa, joka toimitetaan paristoille ja eri satelliittien alijärjestelmille 28 voltin säännellyllä virtaväylällä. Observatorion tyypilliseksi tehovedoksi säännöllisen toiminnan aikana on arvioitu 290 wattia, mikä tarjoaa runsaasti liikkumavaraa lisääntyneen tehontarpeen ja pimennysten ajanjaksoille.

TESS nojaa ensisijaisesti passiiviseen lämmönsäätelyyn – avaruusaluksen ulkokuorissa käytettävät huovat ja lämpömaalit tarjoavat eristyksen ja ylimääräinen lämpö poistetaan elektroniikasta lämpöpattereihin kytkettyjen lämpöputkien avulla. Selviytymislämmittimiä käytetään pitämään ydinelektroniikka toimintakykyisenä pitkittyneiden kylmäsoihdutusten varalta, joita ei odoteta esiintyvän TESS-tehtävän aikana, koska pimennyksen enimmäiskesto on rajoitettu viiteen tuntiin.

asennon määrityksessä ja ohjauksessa TESS-avaruusaluksella käytetään kolmiakseliohjattua, nollamomenttijärjestelmää, jossa käytetään neljää reaktiopyörää hienosäätöön, joka perustuu tiedekameroiden keräämistä kuvista tuotettuihin erittäin tarkkoihin kvarttereihin. Lisäksi TESS käyttää vakiomuotoisia asennonmääritysantureita, jotka toimivat hankintavaiheen alkuvaiheessa ja muissa ei-operatiivisissa tehtävävaiheissa.

tiedetilassa TESS käyttää Tiedonkäsittelyyksikköään laskemaan sentroideja noin 200 fotometrisestä ohjaintähdestä mittariston näkökentässä kahden sekunnin kadenssilla, jotta saadaan offset-kvarternioneja hienoa asennon osoittavaa korjausta varten. Tiedonkäsittely-yksikkö toimittaa nämä kvarternit avioniikan pääyksikköön, jossa tarvittavat korjaukset muunnetaan reaktiopyörän tuloiksi.

ensisijaiseksi asennonmääritysanturiksi ei-tieteellisiin tehtävävaiheisiin valittiin tanskalaisen DTU space-yhtiön micro-advanced Stellar Compass, kompakti tähtiseurantajärjestelmä, joka on lentänyt useilla aiemmilla lennoilla tiukkojen asennonsäätövaatimusten kanssa. ΜASC – Tähtiseurantayksikkö koostuu kahdesta optisesta päästä ja yhdestä Tietojenkäsittelyyksiköstä, jotka keräävät tähtitaivaan kuvia, jotka analysoidaan aluksella olevalla algoritmilla, jotta tunnetut tähdet voidaan tunnistaa suuresta luettelosta ja laskea aluksen tarkka kolmiakselinen suunta avaruudessa.

DTU: n mukaan µASC toimii tyypillisesti kahden redundanttikonfiguraatiossa ja tuottaa 2 kaarisekunnin tarkkuudella asennusratkaisuja ja tukee asennonopeutta jopa 20 astetta sekunnissa tuottaen 8 (nimellinen)-22 mittausta sekunnissa ja vaatien vain 30 millisekuntia alkuperäiseen hankintaan lost in space-skenaariosta.

lisäksi TESSISSÄ on inertiamittausyksikkö, joka koostuu neljästä gyroskoopista, jotka mittaavat korinopeuksia µASC: n hankinnan aikana ja neljä auringonvarjon ympärille asennettua aurinkoanturia, jotka antavat tietoa aurinkovektorista, jotta ryhmät voidaan osoittaa asianmukaisesti avaruusaluksen vikasietotilan tapahtumien aikana.

TESS-avaruusaluksen ensisijainen asennustoimilaite on neljän reaktiopyörän kokoonpano, joka tarjoaa tarkan kolmiakselisen asennonsäädön tarkkuudella parempi kuin 3,2 kaarisekiä ja erittäin suuri stabiilisuus 0,05 kaarisekuntia tunnissa. Neljä Honeywell HR-reaktiopyörää tarjoavat varoituksen yhden pyörän menetykselle, ja niissä on vankka rakenne, joka on kerännyt yli 100 miljoonaa tuntia avaruudessa toimimista, mikä poistaa reaktiopyörän ongelmat, joita Kepler – missio joutui käsittelemään RWA-tyyppinsä systeemisten ongelmien vuoksi.

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. Kaikissa työntöpotkureissa hydratsiini hajoaa metallisen katalyyttikerroksen päällä kaasumaisiksi reaktiotuotteiksi, jotka voidaan poistaa korkeassa paineessa suuttimen kautta ja siten luoda työntövoima. Järjestelmä toimii räjäytystilassa käyttäen vain hydratsiinitankin ennen lentoa tapahtuvaa paineistusta eikä lennon aikana tapahtuvaa paineistusjärjestelmää.

TESS kantaa aluksi 45 kilogramman ponneainekuormaa ja sillä on neljä 5 Newtonin asennonsäätöpotkuria ja yksi 22 Newtonin kiertoradan ohjailupotkuri, jotka kaikki sijaitsevat avaruusaluksen peräpaneelissa, jolloin tehtävän kokonaisbudjetti delta-v on 268 metriä sekunnissa. Per ensisijainen tehtävä suunnittelu, 215 m/s delta-v on budjetoitu kahden vuoden tehtävä (mukaan lukien alkuperäisen kiertoradan hankinta, reaktiopyörän vauhtia kaatopaikat auringon paineen kompensointia, kantoraketin ruiskutus dispersiot ja moottorin suorituskyky marginaali).

keskeinen osa Tess-tehtävää on avaruusaluksen tiedonkäsittely – ja viestintäkyky, joka toteutuu DHU: n (central Data Handling Unit) ja Ka-kaistan tietoliikennepäätteen kautta, joka kykenee lähettämään dataa 125 Mbit / s nopeudella-mikä on korkein Nasan Deep Space Networkin koskaan tukema datanopeus.

Tiedonkäsittely-yksikkö on rakennettu SEAKR Athene-3-yksikorttitietokoneen ympärille ja se koostuu useista tauluista, jotka helpottavat sen käsittely-ja liitäntätoimintoja. DHU: n keskeinen elementti on 1066MHz Freescale-prosessori, jossa on 1 Gt RAM-muistia ja jopa 4 Gt Flash-muistia. Sen tehtävänä on ensisijaiset kuvankäsittelytehtävät ja se rakentaa komento – /dataliittymän avaruusaluksen kanssa. Muita kamerankäsittelytehtäviä hoitaa Virtex-5-Kenttäohjelmoitava Porttiryhmä. Kolme Solid State Buffer-korttia, joissa on yhteensä 192 GB Flash, rakentaa massatiedon tallennuksen; ja analoginen tulo – /lähtötehon kytkentäkortti ohjaa instrumentin tehoa, kun taas oma virtalähde aluksella olosuhteet DHU-teho.

Tessin käyttämä tyypillinen kuvausjakso toimii kameran CCD-ilmaisimet 2 sekunnin valotusajalla, ja nämä kuvat toimitetaan kuvankäsittelylautakunnalle, jossa ne summataan peräkkäisiksi 60: n ryhmiksi kahden minuutin tehokkaan valotuksen aikaansaamiseksi. Nämä kuvat jalostetaan datatuotteiksi, jotka edustavat alaryhmien kokoelmaa-tyypillisesti 10 x 10 pikselin ikkunoita, jotka on keskitetty kohdetähtiin. Osajoukon arvojen poisto suoritetaan protonilla 400 k ennen massamuistiin pakkaamista ja tallentamista. Full frame-kuvat pinotaan myös 30 minuutin välein ja tallennetaan SSB: hen.

tietojen alasinkit täytetään vain kerran 13.7-päivän kiertoradalla, kun TESS kulkee perigee jotta suurin datanopeus kautta Ka-Band linkki-luominen 16 tunnin keskeytys tieteen toiminnan helpottamiseksi avaruusaluksen surmasi maan osoittavan suunnan, neljän tunnin downlink kautta Deep Space Network ja surmasi takaisin operatiivisen velvollisuus asenne.

TESS on varustettu 0,7-metrisellä parabolisella Ka-kaistan antennilla, joka on asennettu yhdelle avaruusaluksen sivupaneeleista. Se toimii lähetysteholla 2 wattia ja saavuttaa datanopeus jopa 125 Mbit/s. S-kaistan antenniparia käytetään telemetriaan ja etäkomentoon, mikä mahdollistaa myös viestinnän pidemmillä etäisyyksillä, jos komentamista tarvitaan, kun TESS ei ole lähellä perigeetä.