모듈러 공통 우주선 버스

Modular Common Spacecraft Bus
참고 항목: 위성 버스
모듈러 공통 우주선 버스는 우주선 개발 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 다용도 디자인이다.

모듈러 공통 우주선 버스(MCSB)는 고속 개발, 저비용 범용 우주선 플랫폼이다.모듈러 설계는 다양한 페이로드(payload)를 탑재할 수 있는 안정적이고 특성화된 시스템을 제공함으로써 미션의 비용, 복잡성, 리드 타임을 줄이는 것을 목적으로 한다.NASA에 따르면, "이 우주선은 기존의 나사 없는 임무의 약 10분의 1 가격이며, 달에 착륙하거나, 지구 궤도를 돌거나, 가까운 지구 물체와 만나는 데 사용될 수 있다."[1][2]

역사

2008년 시험 중인 모듈러 공통 우주선 버스

MCSB 감독자인 앨런 웨스턴은 NASA 에임스 연구 센터로부터 400만 달러의 내부 자금으로 프로젝트를 시작하게 했다.이 돈을 사용하여, 이 시제품은 2007-2008년 약 15개월 만에 제작되었다.빠른 콘셉트 개발 시간은 기존 로켓엔진 대신 용도변경된 스쿠버 공기탱크와 냉가스를 사용하는 엔진을 예비적으로 사용하기 때문이다.이를 통해 팀은 적절한 로켓 시험 시설에서 몇 주 또는 몇 달을 기다리지 않고 실험실에서 매 40분마다 신속하게 실내 비행 시험을 수행할 수 있었다.[3]NASA 고위 관계자들을 대상으로 한 비행 시연 후, 이 시스템은 달 대기 및 먼지 환경 탐색기(LAADE)의 달 탐사 계획 버스로 선정되었고, 이 프로젝트는 추가 개발과 건설에 8천만 달러를 수여했다.[1]

2014년 10월 7일, MCSB 디자인은 과학기술 혁신으로 Popular Mechanics 2014 Involution Award를 받았다.[4]

일반 설명

2013년 달 궤도에서의 LADEE 예술가의 묘사

모듈식 MCSB 우주선 버스 구조는 다용도 팔각형으로 내부에 들어갈 수 있는 한 최대 50kg(110lb)의 기기를 실을 수 있다.[3]이 버스는 경량 탄소 복합체로 만들어졌으며, 다양한 모듈이나 적용 가능한 시스템으로 달 탐방, 근지구 물체 등 다양한 종류의 임무를 수행할 수 있는 능력을 가지고 있다.이 모듈형 개념은 맞춤형 설계에서 벗어나 다용도 설계와 조립라인 생산으로 전환하는 혁신적인 방법으로 우주선 개발 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.[2]그것은 궤도선이나 착륙선으로 개조될 수 있다.[1]

힘

MCSB 모듈은 8개의 측면 면에 태양 전지를 운반할 수 있다.[citation needed]LADE에서, 한 AU에서 295 W를 생산하는 실리콘 태양전지 30개 패널로 구성된 광전계통에 의해 전력이 발생하였다.태양열 패널은 위성의 외부 표면에 탑재되었고 전기 에너지는 28 V에서 최대 24 A/h를 제공하는 하나의 리튬 이온 배터리에 저장되었다.[5]

추진 시스템

LADE의 추진 시스템은 궤도 제어 시스템(OCS)과 반응 제어 시스템(RCS)으로 구성된다.OCS는 대형 속도 조정을 위해 +Z 축을 따라 속도 제어를 제공한다.RCS는 OCS 시스템 화상 시 3축 자세 제어를 제공하며, OCS 화상 사이에 1차 자세 제어 시스템인 반응 휠에 모멘텀 덤프도 제공한다.[6]

LADE를 위해, 이 버스에는 455 N의 고성능 아포기 스러스터(HiPAT) 메인 엔진이 장착되었다.고효율 22 N 자세 제어 추진기는 고온 재료를 사용하여 제조되며 HiPAT와 유사하다.주 엔진은 우주선 궤적 보정 기동을 위한 추진력의 대부분을 제공한다.제어 시스템 추진기는 임무의 과학 단계를 위해 계획된 작은 기동훈련에 사용된다.[5]

미션스

NASA Ames Research Center는 달 탐사선, 달 착륙선, 지구-달 라그랑주 지점의 우주선, 지구 근처 물체(NEO)로의 임무 또는 화성 탐사선으로서 설계 개념이 가장 적합하다고 밝혔다.[7]

  • 이 시스템은 2013년 9월에 발사된 성공적인 달 궤도 탐사선인 달 대기 및 먼지 환경 탐사선(LADEE) 임무를 위한 버스로서 처음 비행되었다.
  • 구글 루나 X PRACE 대회에 참가한 상업용 달 회사 문 익스프레스는 MX-1 착륙선에 MCSB를 사용할 계획이다.달 정찰대라고 불리는 첫 번째 임무는 2020년 7월로 계획되어 있다.[8][9] 문 익스프레스는 MCSB 기술을 이용해 달 착륙선을 개발하는 성과를 공유한 공로로 NASA로부터 미화 1,000만 달러를 받았다.[10]
  • 2020년 포보스 앤 데이모스 & 마스 환경(PADME) 궤도 탐사선 화성 포보스와 데이모스로 가는 버스 제안

참고 항목

참조

  1. ^ a b c "Common Spacecraft Bus for Lunar Explorer Missions". NASA. NASA. 2007. Retrieved 2014-10-08.
  2. ^ a b "LADEE Spacecraft". NASA. Retrieved October 8, 2014.
  3. ^ a b Rowe, Aaron (May 7, 2008). "Exclusive Video: Meet the Spacecraft That Could Save NASA a Fortune". Wired Science (blog). Retrieved October 8, 2014.
  4. ^ Brown, Dwayne; Hoover, Rachel (October 7, 2014). "NASA Lunar Mission Wins 2014 Popular Mechanics Breakthrough Award". NASA. Retrieved 2014-10-09.
  5. ^ a b "Press Kit: Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) Launch" (PDF). NASA. August 2013. Retrieved October 8, 2014.
  6. ^ "Statement of Work – LADEE Spacecraft Propulsion System". NASA ARC. August 27, 2009. Archived from the original on May 4, 2015. Retrieved October 8, 2014.
  7. ^ 아메스 모듈러 공통 우주선 버스NASA 에임스 연구 센터, 2016년 7월 29일
  8. ^ Moon Express Lunar Scout (MX-1E), RocketLaunch.Live, archived from the original on 27 July 2019, retrieved 3 August 2019
  9. ^ "Moon Express Technology". Google Lunar X-Prize. November 2010. Archived from the original on 2013-03-27.
  10. ^ "새로운 달: 물, 탐험, 그리고 미래의 거주".알린 크로츠가.케임브리지 대학 출판부, 2014년 9월 22일 147쪽ISBN 9780521762243

외부 링크