Μια ματιά στο διαστημικό σκάφος TeamIndus που θα προσγειωθεί στη Σελήνη

Μια επισκόπηση των στοιχείων και της λειτουργίας τους

Το TeamIndus λανσάρει το διαστημικό σκάφος του στη Σελήνη το 2020. Αυτή θα είναι η πρώτη φορά που οποιαδήποτε ιδιωτική οντότητα επιχειρεί να προσγειωθεί στην σεληνιακή επιφάνεια. Χτίσαμε το διαστημικό σκάφος μας για να επιβιώσουμε από την προσγείωση. Ακολουθεί μια επισκόπηση του διαστημικού σκάφους μας.

Το διαστημικό σκάφος TeamIndus. Εδώ είναι τα ηλιακά πάνελ (αριστερά) και το τοποθετημένο ροβέρ (δεξιά).

Το διαστημικό σκάφος διαθέτει 3 κύρια συστήματα:

  1. Διαστημικό σκάφος Bus: Το διαστημικό σκάφος αποτελείται από δομικό σκελετό, θερμικά και συστήματα πρόωσης.
  2. Avionics: Αυτό το σύστημα στεγάζει τον ενσωματωμένο υπολογιστή, τα συστήματα ισχύος και επικοινωνιών.
  3. Ωφέλιμα φορτία: Το Rover ECA μας, το ιαπωνικό rover Sorato (το οποίο επίσης μεταφέρουμε) και όλα τα πειράματα Lab2Moon είναι τα κύρια ωφέλιμα φορτία στο διαστημικό σκάφος.

# 1: Η δομή και τα θερμικά συστήματα του διαστημικού σκάφους

Το διαστημικό σκάφος διαθέτει οπτικούς ηλιακούς ανακλαστήρες και ασπίδες θερμότητας για να διατηρείται δροσερός. Η δομή προσγείωσης έχει σχεδιαστεί για να αντέχει τις δυνάμεις πρόσκρουσης κατά την εκτόξευση και την προσγείωση. Το γρανάζι προσγείωσης χρησιμοποιεί θρυμματισμένη κηρήθρα αλουμινίου για να απορροφήσει τις δυνάμεις πρόσκρουσης κατά τη διάρκεια της προσγείωσης στη Σελήνη.

Η κύρια δομή του διαστημικού σκάφους που εξασφαλίζει την ασφάλεια των υποσυστημάτων και των ωφέλιμων φορτίων.

Ο σχεδιασμός του διαστημικού σκάφους εξασφαλίζει έτσι την ασφάλεια των ωφέλιμων φορτίων και όλων των υποσυστημάτων του διαστημικού σκάφους. Η μέγιστη διάμετρος του διαστημικού σκάφους αποφασίζεται από το όχημα εκτόξευσης.

Ο δακτύλιος διασύνδεσης όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα θα χρησιμοποιηθεί για σύνδεση με τον πύραυλο για εκτόξευση.

1: Διαστημικό σκάφος TeamIndus (παλαιότερη έκδοση) στο φάκελο πυραύλων. 2: Ο δακτύλιος τομής του διαστημικού σκάφους που ελλιμενίζεται στο όχημα εκτόξευσης.

# 2: Σύστημα πρόωσης

Ο πρωταρχικός κινητήρας του διαστημικού σκάφους είναι ένας κινητήρας πυραύλων υγρού με ικανότητα ώσης 440 Ν για σημαντικούς ελιγμούς. Συνοδεύεται από δεκαέξι μικρούς προωθητήρες 22 N για λεπτότερους τροχιακούς ελιγμούς και κατευθυντικό έλεγχο.

Κάτω όψη του διαστημικού σκάφους που δείχνει τον κύριο κινητήρα και τους δευτερεύοντες προωθητήρες

Το προωθητικό ωθείται από τις δύο δεξαμενές υπό πίεση ηλίου πάνω στο διαστημικό σκάφος. Η υδραζίνη χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε συνδυασμό με το τετροξείδιο του αζώτου ως οξειδωτικό. Η πρόωση ελέγχεται από το Heater Propulsion Card (HPC) επί του διαστημικού σκάφους.

Το σύστημα πρόωσης έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να πληροί τις απαιτήσεις της μαλακής προσγείωσης στη Σελήνη, ενώ εξυπηρετεί και άλλα σενάρια αποστολής.

# 3: Συστήματα ισχύος και επικοινωνίας

Τα τρία ηλιακά πάνελ στο διαστημικό σκάφος είναι η κύρια πηγή ισχύος, που παράγει 235 W. Μια μπαταρία ιόντων λιθίου 24 Ah είναι επίσης παρούσα για επιπλέον ισχύ. Η επικοινωνία με το διαστημικό σκάφος με το κέντρο ελέγχου γίνεται μέσω του ραδιοφώνου S-band και του X-band.

Οι ζώνες ραδιοσυχνοτήτων (σε GHz) χρησιμοποιούνται για δορυφορική επικοινωνία. Πηγή: ESA

Το S-band είναι το ίδιο κανάλι που χρησιμοποιείται από τη NASA για επικοινωνία με τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Η ζώνη X χρησιμοποιείται για μετάδοση υψηλής συχνότητας όπως σε εφαρμογές ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας και άμυνας. Μια κάρτα TM / TC χρησιμοποιείται για την επεξεργασία τόσο των δεδομένων που αποστέλλονται όσο και λαμβάνονται.

# 4: Ο ενσωματωμένος υπολογιστής (OBC)

Η πιο σημαντική δουλειά του On-Board Computer (OBC) είναι να λειτουργεί ως σύστημα καθοδήγησης, πλοήγησης και ελέγχου (GNC) για όλη τη διάρκεια της αποστολής. Ο OBC ενορχηστρώνει την επεξεργασία δεδομένων εντολών + τηλεμετρίας και σχετικές λειτουργίες. Η σεληνιακή κάθοδος ελέγχεται μέσω του GNC χρησιμοποιώντας δεδομένα από πλήθος αισθητήρων.

# 5: Ωφέλιμα φορτία

Το διαστημικό σκάφος TeamIndus μεταφέρει δύο από τους ελαφρύτερους αναβάτες στον κόσμο στη σεληνιακή επιφάνεια. Το ινδικό rover είναι το ECA aka Ek Choti si Asha (Χίντι για το «A small Hope»), ενώ το ιαπωνικό rover είναι το Sorato. Το Lander θα χρησιμοποιηθεί για επικοινωνία και με τους δύο ταξιδιώτες.

1: TeamIndus rover ECA. 2: Ιαπωνικό rover Sorato. Πηγή: GLXP

Για την επιστήμη

Τρία επιστημονικά πειράματα βρίσκονται στο διαστημικό σκάφος. Το INFN διαθέτει το όργανο MoonLIGHT-2 που θα χρησιμοποιεί τεχνικές σεληνιακού εύρους για να εκτελέσει τεστ Γενικής Σχετικότητας. Το Ινδικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής έχει το υπεριώδες τηλεσκόπιο LUCI στο πλοίο, ενώ το ινστιτούτο InSTEM έχει ένα πείραμα που μελετά την αναγέννηση πλανητικών σκουληκιών στη μικροβαρύτητα.

Μοντέλο πλήρους μεγέθους του εκπληκτικού οργάνου MoonLIGHT-2 σε σύγκριση με το ποντίκι. Το όργανο μπορεί να βρίσκεται και να παρακολουθείται με λέιζερ από την τροχιά του Άρη! Πηγή: INFN

συμπέρασμα

Αυτή ήταν μια επισκόπηση του διαστημικού σκάφους TeamIndus. Ρίξτε μια ματιά στο τμήμα τεχνολογικού ιστολογίου μας όπου αναλύουμε βαθύτερα κάθε πτυχή της μηχανικής αποστολής μας.