Tess Rymdfarkost plattform

Tess Observatory är baserat på Orbital ATK: s LEOSTAR-2-satellitplattform som är lämplig för små till medelklassiga låga jordbana uppdrag och kan vara värd för nyttolaster på upp till 210 kg. TESS väger in 362 kg och mäter 3,9 x 1,2 x 1,5 meter i storlek när den är helt utplacerad i omlopp, innefattande en Plattformssektion och en Nyttolastmodul.

detta markerar det åttonde NASA-uppdraget att använda leostar-2-plattformen som har visat sin flexibilitet sedan den invigdes tillbaka 2001.

Tess-satellitstrukturen består av en sexkantig kropp som fungerar som det primära lastbärande elementet och ger monteringsstrukturerna för olika interna och externa element som de två kraftgenererande solarrayerna och en extern ka-Bandantennskål som används för högfrekvent kommunikation med jorden. Bosatt ovanpå den sexkantiga strukturen är nyttolastgränssnittsmodulen. Aluminiumlegeringsstöd och kompositpaneler utgör den interna och externa satellitstrukturen, vilket ger installationsplatser för alla satellitkomponenter.

satellitkroppen själv står 1,5 meter lång och mäter 1,2 meter i diameter runt 65cm all nyttolastsektion. TESS använder två distribuerbara solpaneler, var och en med två paneler, vilket skapar en arraystorlek på 1,1 med 0.89 meter, som kan producera 415 Watt elektrisk kraft levererad till en uppsättning batterier och de olika satellitsubsystemen via en 28-volts reglerad kraftbuss. Observatoriets typiska kraftdragning under regelbunden drift uppskattas till 290 watt, vilket ger god marginal för perioder med ökad effektbehov och förmörkelser.

TESS förlitar sig främst på passiv termisk kontroll – filtar och termiska färger som används på utsidan av rymdfarkosten ger isolering och överskottsvärme avlägsnas från elektroniken med värmerör anslutna till radiatorer. Överlevnadsvärmare används för att hålla kärnelektroniken i drift vid förlängda kalla suger som inte förväntas inträffa på TESS-uppdraget eftersom den maximala förmörkelsetiden är begränsad till fem timmar.

Attitydbestämning och kontroll på Tess-rymdfarkosten använder ett treaxligt kontrollerat nollmomentssystem som använder fyra reaktionshjul för fin manövrering baserat på mycket exakta kvarternioner som produceras från bilder som samlats in av vetenskapskamerorna. Dessutom använder TESS standard attitydbestämningssensorer som är aktiva under den initiala förvärvsfasen och andra icke-operativa uppdragsfaser.

när Tess är i vetenskapsläge använder TESS sin Datahanteringsenhet för att beräkna centroider från cirka 200 fotometriska styrstjärnor inom instrumentfältet med en kadens på två sekunder för att ge offsetkvarternioner för fin attitydpekande korrigering. Datahanteringsenheten levererar dessa kvarternioner till Master Avionics-enheten där de nödvändiga korrigeringarna omvandlas till reaktionshjulingångar.

vald som den primära attitydbestämningssensorn för de icke-vetenskapliga uppdragsfaserna var den mikro-avancerade stjärnkompassen av DTU space of Denmark, ett kompakt stjärnspårningssystem som har flugit på flera tidigare uppdrag med snäva attitydkontrollkrav. Star Tracker-enheten består av två optiska huvuden och en enda Databehandlingsenhet, som fångar bilder av den stjärnfyllda himlen som analyseras med en inbyggd algoritm för att identifiera kända stjärnor från en stor katalog och beräkna farkostens exakta treaxliga orientering i rymden.

enligt DTU arbetar xiaasc vanligtvis i en dubbel redundant konfiguration och levererar attitydlösningar som är korrekta till 2 bågsekunder och stöder attitydhastigheter upp till 20 grader per sekund, vilket genererar 8 (nominellt) till 22 mätningar per sekund och kräver endast 30 millisekunder för initialt förvärv från ett förlorat rymdscenario.

dessutom är TESS värd för en tröghetsmätningsenhet bestående av fyra gyroskop för mätningar av kroppshastigheter under det första förvärvet/minskningen av kroppsfrekvensen för förvärv av xiaasc och fyra solsensorer installerade runt solskärmen ger information om solvektorn för korrekt pekning av arraysna under rymdfarkostens säkra läge händelser.

Tess rymdfarkostens primära attitydmanöverdon är en sammansättning av fyra reaktionshjul, vilket ger exakt treaxlig attitydkontroll med en noggrannhet bättre än 3.2 arcsec med en mycket hög stabilitet på 0.05 arcsec per timme. De fyra Honeywell HR-reaktionshjulen ger redundans för förlusten av ett hjul och använder en robust design som har ackumulerats över 100 miljoner timmar som arbetar i rymden – vilket eliminerar reaktionshjulet oroar Kepler-uppdraget var tvungen att hantera på grund av systemiska problem med sitt speciella märke av 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. Alla thrusters använder nedbrytningen av hydrazin över en metallisk katalysatorbädd i gasformiga reaktionsprodukter som kan utvisas vid högt tryck genom ett munstycke och så skapa dragkraft. Systemet fungerar i blowdown-läge, med endast en trycksättning före flygning av Hydrazintanken och inget trycksättningssystem under flygning.

TESS bär en initial drivbelastning på 45 kg och är värd för fyra 5-Newton attitude control thrusters och en enda 22-Newton orbital manöverpropeller, alla belägna på rymdskeppets bakre panel, vilket ger uppdraget en total delta-v-budget på 268 meter per sekund. Per den primära uppdragsdesignen budgeteras 215 m/s delta-v för det tvååriga uppdraget (inklusive initial omloppsförvärv, reaktionshjulsmomentdumpar för soltryckskompensation, startfordonsinjektionsdispersioner och motorns prestandamarginal).

ett centralt element i Tess-uppdraget är rymdfarkostens datahantering och kommunikationsförmåga, realiserad via en central Datahanteringsenhet (DHU) och en ka – Bandkommunikationsterminal som kan överföra data vid 125 Mbit/s-Den högsta datahastigheten som någonsin stöds av NASAs Deep Space Network.

Datahanteringsenheten är uppbyggd kring en SEAKR Athena-3 enkelkortdator och består av flera kort för att underlätta dess bearbetnings-och gränssnittsfunktioner. De centrala elementen i DHU är en 1066MHz Freescale-processor med 1 GB RAM och upp till 4 GB flashminne. Det har till uppgift att primära bildbehandlingsuppgifter och bygger kommandot / datagränssnittet med rymdfarkosten. Ytterligare kamerabehandlingsuppgifter hanteras av en Virtex-5 Fältprogrammerbar Gate Array. Tre Solid State-Buffertkort med totalt 192 GB Flash bygger massdatalagringen; och ett analogt ingångs – /Utgångsströmbrytare styr instrumentets ström medan ett dedikerat strömförsörjningskort villkorar Dhu-strömmen.

den typiska bildsekvensen som används av TESS Driver kamera CCD detektorer vid en 2 sekunders exponeringstid och dessa bilder levereras till bildbehandlingskortet där de summeras i på varandra följande grupper om 60 för att ge en effektiv exponering på två minuter. Dessa bilder bearbetas sedan till dataprodukter som representerar en samling sub-arrays-fönster med typiskt 10 x 10 pixlar centrerade på målstjärnorna. Extraktion av delmatrisvärdena kompletteras med Proton 400 k före komprimering och lagring i massminnet. Fullbildsbilder staplas också var 30: e minut och lagras i SSB.

data nedlänkar är endast klar en gång var 13.7-dagars omlopp när TESS passerar perigee för att möjliggöra maximala datahastigheter genom Ka-Bandlänken-vilket skapar ett 16-timmars avbrott av vetenskapsoperationer för att underlätta rymdfarkostens död till den Jordspetsiga orienteringen, en fyra timmars nedlänk genom Deep Space Network och död tillbaka till den operativa arbetsinställningen.

TESS är utrustad med en 0,7 meter parabolisk Ka-bandantenn, installerad på en av rymdfarkostens sidopaneler. Den arbetar med en sändningseffekt på 2 watt och uppnår datahastigheter upp till 125 Mbit/s. Ett par rundstrålande s-bandantenner används för telemetri nedlänk och telekommand upplänk, vilket också möjliggör kommunikation över större avstånd om kommando behövs medan TESS inte är nära perigee.