TESS Ruimtevaartuig Platform

De TESS observatorium is gebaseerd op Orbital ATK ‘ s LEOStar-2 satelliet platform geschikt voor kleine tot medium-klasse Lage Baan rond de Aarde missies en staat van hosting laadvermogen van maximaal 210 Kilogram. TESS weegt 362 kilogram en meet 3,9 x 1,2 x 1,5 meter groot wanneer ze volledig in een baan wordt ingezet, bestaande uit een Perronsectie en een Payloadmodule.

dit is de achtste NASA-missie om het Leostar-2-platform te gebruiken, dat zijn flexibiliteit heeft bewezen sinds de inhuldiging in 2001.

de TESS-satellietstructuur bestaat uit een zeshoekige behuizing die fungeert als het primaire lastdragende element en de montagestructuren biedt voor verschillende interne en externe elementen, zoals de twee energieopwekkende zonnepanelen en een externe Ka-Band antenneschotel die wordt gebruikt voor hoogfrequente communicatie met de aarde. Boven op de zeshoekige structuur bevindt zich de payload interface module. Aluminiumlegering stutten en composiet panelen vormen de interne en externe satellietstructuur, het verstrekken van installatielocaties voor alle satellietcomponenten.

het satellietlichaam zelf is 1,5 meter hoog en meet 1,2 meter in diameter rond het 65cm all payload section. TESS maakt gebruik van twee inzetbare zonne-arrays, elk met twee panelen, het creëren van een array grootte van 1,1 bij 0.89 meter, geschikt voor het produceren van 415 watt elektrisch vermogen geleverd aan een set van batterijen en de verschillende satelliet subsystemen via een 28-Volt geregelde power bus. Het gemiddelde vermogen van het observatorium tijdens reguliere operaties wordt geschat op 290 Watt, wat een ruime marge biedt voor perioden van verhoogde energievraag en eclipsen.

TESS is voornamelijk afhankelijk van passieve thermische controle – dekens en thermische verven die aan de buitenkant van het ruimtevaartuig worden gebruikt, zorgen voor isolatie en overtollige warmte wordt uit de elektronica verwijderd met behulp van warmtepijpen die op radiatoren zijn aangesloten. Survival kachels worden gebruikt om de kernelektronica operationeel te houden in geval van langdurige koude weken die naar verwachting niet zullen optreden tijdens de TESS-missie, aangezien de maximale eclipsduur beperkt is tot vijf uur.

Attitude Determination and Control on the TESS spacecraft maakt gebruik van een drie-assig gestuurd, Zero-momentum systeem met vier reactiewielen voor fijne activering gebaseerd op zeer nauwkeurige kwartionen geproduceerd uit beelden verzameld door de science camera ‘ s. Daarnaast maakt TESS gebruik van standaardetectiesensoren die actief zijn tijdens de initiële acquisitiefase en andere niet-operationele missiefasen.

In De wetenschappelijke modus gebruikt TESS haar Data Handling Unit om centroïden te berekenen uit ongeveer 200 fotometrische geleidingssterren binnen het gezichtsveld van het instrument met een cadans van twee seconden om offset kwartionen te genereren voor correctie van fijne standpunten. De Data Handling Unit levert deze kwartionies aan de Master Avionics Unit waar de vereiste correcties worden omgezet in reactiewielingangen.

Geselecteerd als primaire houding bepaling van de sensor voor de niet-wetenschappelijke missie fasen werd de Micro-Geavanceerde Stellaire Kompas door DTU Space van Denemarken, een compacte sterren-van de drijver systeem dat heeft gevlogen op een aantal missies met strakke houding van controle-eisen. De µASC Star Tracker Unit bestaat uit twee optische hoofden en een enkele Data Processing Unit, het vastleggen van beelden van de met sterren gevulde hemel die wordt geanalyseerd door een aan boord algoritme om bekende sterren te identificeren uit een grote catalogus en het berekenen van de nauwkeurige drie-assige oriëntatie van het vaartuig in de ruimte.

Volgens DTU, µASC werkt meestal in een dual-redundante configuratie en levert houding oplossingen nauwkeurig tot 2 boogseconden en ondersteunt houding tarieven tot 20 graden per seconde, het genereren van 8 (nominaal) om 22 metingen per seconde en waarbij slechts 30 milliseconden voor de eerste overname van een verloren in de ruimte scenario.

Bovendien, TESS hosts een inertial measurement unit, bestaande uit vier gyroscopen voor metingen van het lichaam van de wisselkoersen gedurende de eerste verwerving ( – )/afname van het lichaam van de tarieven voor µASC verwerving en vier zon-sensoren geïnstalleerd rond de Zon Schaduw geven informatie over de zonne-vector voor het goede aanwijzen van de arrays tijdens ruimtevaartuig safe mode evenementen.

de primaire standactuator van het TESS-ruimtevaartuig is een samenstel van vier reactiewielen, die een nauwkeurige drieassige standregeling biedt met een nauwkeurigheid beter dan 3,2 boogsec met een zeer hoge stabiliteit van 0,05 boogsec per uur. De vier Honeywell HR-reactiewielen bieden redundantie voor het verlies van één wiel en hebben een robuust ontwerp dat meer dan 100 miljoen uur in de ruimte heeft opgebouwd – waardoor de Kepler-missie geen zorgen meer hoefde te maken vanwege systemische problemen met het specifieke merk RWA.

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 stuwraketten maken gebruik van de afbraak van hydrazine boven een metalen katalysatorbed in gasvormige reactieproducten die bij hoge druk door een straalpijp kunnen worden uitgestoten en zo stuwkracht creëren. Het systeem werkt in de uitblaasmodus, waarbij alleen gebruik wordt gemaakt van een pre-flight pressurization van de Hydrazine tank en geen tijdens de vlucht pressurization system.de TESS heeft een initiële stuwkracht van 45 kilogram en beschikt over vier 5-Newton attitude control thrusters en een enkele 22-Newton orbitale manoeuvreerschroef, allemaal op het achterpaneel van het ruimtevaartuig, wat de missie een totaal delta-v budget geeft van 268 meter per seconde. Volgens het primaire missieontwerp wordt 215 m/s delta-v begroot voor de tweejarige missie (inclusief initiële baanverwerving, momentumdumps van het reactiewiel voor compensatie van de zonnedruk, dispersies van de injectie van lanceervoertuigen en motormarge).

een centraal element van de TESS-missie is de dataverwerking en communicatiecapaciteit van het ruimtevaartuig, gerealiseerd via een central Data Handling Unit (DHU) en een Ka – Band communicatieterminal die gegevens kan verzenden met 125 Mbit/s-de hoogste datasnelheid ooit ondersteund door NASA ‘ s Deep Space Network.

De Data Handling Unit is gebouwd rond een Seakr Athena-3 single card computer en bestaat uit verschillende borden om de verwerking en interface functies te vergemakkelijken. De centrale elementen van de DHU is een 1066MHz Freescale processor met 1 GB RAM en tot 4 GB Flash-geheugen. Het is belast met primaire beeldverwerking taken en bouwt de command / data-interface met het ruimtevaartuig. Extra cameraverwerkingstaken worden afgehandeld door een Virtex – 5 veld programmeerbare Gate Array. Drie Solid State Buffer kaarten met een totaal van 192 GB Flash bouwen de massa gegevensopslag; en een analoge Input / Output macht schakelbord controleert het instrument macht, terwijl een speciale voeding board Voorwaarden de DHU macht.

de typische beeldvolgorde die TESS gebruikt, werkt de camera-ccd-detectoren op een belichtingstijd van 2 seconden en deze beelden zijn geleverd aan de image processing board waar ze worden opgeteld in opeenvolgende groepen van 60 om een effectieve blootstelling van twee minuten te leveren. Deze beelden worden vervolgens verwerkt tot dataproducten die een verzameling van sub-arrays vertegenwoordigen – vensters van typisch 10 x 10 pixels gecentreerd op de doelsterren. Extractie van de sub-array waarden wordt aangevuld met het Proton 400 k voorafgaand aan compressie en opslag in het massageheugen. Full frame beelden worden ook elke 30 minuten gestapeld en opgeslagen in de SSB.

gegevensdownloads worden slechts eenmaal per 13 voltooid.Een baan van 7 dagen wanneer TESS het perigeum passeert om maximale datasnelheden door de Ka-bandverbinding mogelijk te maken-waardoor een onderbreking van 16 uur van wetenschappelijke operaties wordt gecreëerd om de draaiing van het ruimteschip naar de aardepuntige oriëntatie te vergemakkelijken, een downlink van 4 uur door het Deep Space Network en de draaiing terug naar de operationele stand.

TESS is uitgerust met een parabolische Ka-Band antenne van 0,7 meter, geïnstalleerd op een van de zijpanelen van het ruimtevaartuig. Het werkt met een zendvermogen van 2 Watt en bereikt datasnelheden tot 125 Mbit/s. Een paar omni-directionele s-Band antennes worden gebruikt voor telemetrie downlink en telecommand uplink, ook het mogelijk maken van communicatie over grotere afstanden als commando nodig is terwijl TESS is niet in de buurt van perigee.