젊은 기술자 위성 2호

Young Engineers' Satellite 2
YES2 테더의 재구성된 배치, 즉 포톤 우주선과 관련된 포티노 캡슐의 궤적. 궤도 운동은 왼쪽입니다. 지구가 무너졌습니다. 에베레스트 산은 규모에 따라 여러 번 보여집니다. 포티노호는 지표면에서 약 240km 떨어진 포톤보다 32km 아래 수직으로 발사돼 카자흐스탄을 향해 재진입했습니다.

YES2(Young Engineers' Satellite 2)는 ESA의 Foton-M3 극미중력 임무의 일환으로 36kg의 학생이 제작한 테더 위성입니다. 러시아 포톤-M3의 발사는 2007년 9월 14일 13:00 (CEST) 소유즈-U 발사대에 의해 이루어졌습니다. 이 프로젝트는 Delta-Utec SRC가 수행하고 ESA 교육청이 감독했으며 학생들과 젊은 엔지니어들이 거의 전적으로 설계하고 구축했습니다.

YES2 배치는 2007년 9월 25일에 이루어졌습니다. 임무 목표는 길이 30km, 0.5mm의 얇은 테더(Dyneema로 만든)를 통제된 두 단계로 나누어 배치하여 포티노(Fotino)라는 작은 구형의 경량 재진입 캡슐을 카자흐스탄의 착륙 지역에 미리 정해진 궤도로 방출하는 것이었습니다.[1] 임무의 과학적 목적이 달성되었습니다. YES2는 최초의 다단계 테더 배치를 특징으로 했습니다. 1단계(3400m)의 경우 약 20m, 전체적으로 31.7km 배치의 경우 100~150m 내에서 재구성할 수 있었습니다. 첫 번째 단계는 정확하게 배치되었으며(약 10-20m 오차), 두 번째 단계는 1.7km 초과 배치되었습니다. 포티노는 테더 시스템이 수직을 통해 스윙하는 동안 계획대로 방출되었습니다(포톤에서 볼 수 있음). 테더 속성, 배포 역학 및 테더 배포자 시스템 성능을 평가할 수 있습니다. 테더 배포자가 정상적으로 수행했습니다. 그러나 전기적 결함으로 인해 온보드 컴퓨터가 최종 길이를 정확하게 등록하지 못하고 실시간으로 사용 가능한 원격 측정을 기반으로 초기에 일부 배포만 보고되었습니다. 초기 전개 마찰은 공칭 범위를 초과하는 것으로 확인되었으며, 임무 후 테스트를 통해 테더 스풀의 열역학적 침강으로 인한 가능성이 가장 높은 것으로 드러났습니다. 임무 완료 후 몇 주[2] 후 전체 데이터 세트를 분석한 결과 테더가 전체 길이 31.7km까지 전개된 것으로 확인되었습니다.[3][4] 분리 후 "Fotino" 재진입 캡슐에서 어떤 신호도 받지 못했고, 그것은 소실되었습니다.[2] YES2는 우주에서 가장 긴 인공 구조물로 세계 신기록을 세웠고 이후 기네스북 2009년판에 포함되었습니다.[5]

YES2 프로젝트

이 야심 찬 프로젝트(디자인, 제조, 통합 등)에서 대부분의 작업은 학생들과 젊은 엔지니어들이 수행했습니다. 총 450여 명의 학생들이 참여했습니다.

프로젝트가 시작된 지 얼마 되지 않아 4개의 "전문성의 중심"이 만들어졌습니다. 이것들은 위성이나 서브시스템의 일부를 담당하는 대학들이었습니다. 센터는 러시아 사마라 주립 항공 우주 대학교(미션 분석, GPS); 이탈리아 모데나 레지오 에밀리아 대학교(재진입 캡슐); 독일 크레펠트의 호흐슐레 니더라인(테더); 그리스 파트라스 대학교 (기계 및 열). 조정 및 시스템 엔지니어링은 네덜란드의 원청업체인 Delta-Utec SRC가 수행했습니다.

프로젝트가 끝날 무렵, 제조 및 통합 단계에서 작업은 라이덴의 델타-유텍 사무소와 노르트베이크의 ESA의 ESTEC에 집중되었고, 그곳에서 위성이 제작되고 테스트되었습니다.

테스트 프로그램에는 다음이 포함되었습니다.

이 위성은 2007년 5월 초에 ESA에 인도되었고 곧이어 사마라(러시아)로 운송되었으며, YES2는 시험 목적으로 처음으로 Foton-M3와 교배되었습니다. 이후 YES2와 Foton은 다시 분리되어 기차를 타고 바이코누르(카자흐스탄)로 끌려갔고, 그곳에서 위성 전체가 완전히 통합되어 소유스-U 로켓인 발사대와 교배되었습니다. 포톤-M3와 YES2는 2007년 9월 14일 13:00(CEST) 바이코누르 우주기지의 가가린 발사대에서 발사되었습니다.

프로젝트의 주요 기여는 두 단계에 걸쳐 복합적으로 제어된 배치를 시연한 것입니다. 비행 후, 포톤 캐리어 우주선에 대한 별도의 실험에서 얻은 고도로 정밀한 3축 가속도계 데이터뿐만 아니라 YES2 자체에서 배포 길이와 속도 측정을 포함한 여러 독립적인 배치 데이터 소스를 수집했습니다. 이러한 데이터를 통해 구축이 대부분 성공적으로 진행되었음을 확인할 수 있었습니다. 특히 중요한 첫 번째 단계 및 단계 전환과 테더 배포자가 정상적으로 수행되었습니다. 복구된 데이터는 음파, 횡파 및 스프링-질량 운동의 명시적인 서명을 포함하여 아직 보이지 않는 세부 사항에서 배포자의 성능과 테더 역학을 이해하는 데 도움이 되었습니다. 스페이스 메일 개념을 보여주기 위한 소형 재진입 캡슐 포티노는 성공적으로 회수되지 못했습니다. YES2 센서 데이터를 기반으로 계산한 결과 착륙 지점이 아랄해 또는 근처에 있어야 합니다. 또는 캡슐 자체가 실험적인 것으로 불에 타거나 불시착했을 수도 있습니다.

위성의 설계

실험의 주요 구성 요소는 세 가지입니다.

  • 플로이드 – Foton 우주선에 위치한 YES2 전개 메커니즘;
  • MASS – 기계적 데이터 획득 및 지원 시스템;
  • FOTINO – 지름 40cm, 질량 6kg의 작은 구형 캡슐입니다.

YES2 미션 설계

비행 중에 플로이드 메커니즘이 다른 두 구성 요소를 분출했습니다. 그리고 나서 30km 길이의 테더를 제어 배치해야 했습니다. 궤도 역학으로 인해 포티노 캡슐이 모 우주선 앞에 위치하게 되었습니다. 배치를 중단함으로써 진자와 같은 흔들림을 유도했습니다. 캡슐과 테더가 지역 수직을 통해 흔들리자 테더가 잘려 나갔습니다. 당시 캡슐은 궤도에 머물기에는 너무 느리게 진행되었기 때문에, 새로운 물질로 만들어진 열 차단막에 의해 보호된 약 250km 고도에서 대기권으로 재진입하는 궤도에 진입했습니다. 그것이 5km 고도에 도달하면, 낙하산이 카자흐스탄의 스텝 지대에 연착륙을 보장하기 위해 배치될 예정이었습니다.

포티노호의 데이터가 다운링크되지 않았고 포티노 캡슐 자체도 회수되지 않았기 때문에 캡슐이 얼마나 잘 진입 상태에서 살아남았는지는 알려지지 않았습니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ Katharine Sanderson (2007-09-26). "Dropping a line from space". Nature. 449 (7161): 387. Bibcode:2007Natur.449..387S. doi:10.1038/449387a. PMID 17898730.
  2. ^ a b ESA YES 페이지
  3. ^ Michiel Kruijff; Erik J. van der Heide; Wubbo J. Ockels (November–December 2009). "Data Analysis of a Tethered SpaceMail Experiment". Journal of Spacecraft and Rockets. 46 (6). Retrieved 9 April 2023.
  4. ^ Michiel Kruijff, "우주에서의 테더스, 추진체 없는 궤도상에서의 시연", ISBN 978-90-8891-282-5 ([1])
  5. ^ "YES2 team claims a space tether world record". 2007-11-08. Retrieved 2008-07-10.

외부 링크