Как собирают микроспутники

Производство космической техники для кого-то окутано ореолом таинственности и секретности. Мало кто видел спутники и космические корабли в сборочном цехе. Мы решили показать, как создаются малые космические аппараты частной космической компании «Даурия Аэроспейс».

Недавно мы завершили сборку двух спутников МКА-Н, которые произведены по заказу Роскосмоса. Космические аппараты имеют габариты 10×20×30 сантиметров и массу чуть больше 10 килограмм.

Такие маленькие спутники стандарта CubeSat обычно собирают студенты, чтобы освоить сам процесс сборки. Однако МКА-Н имеют расширенную функциональность: спутники оборудованы системой трехосной ориентации, системой высокоскоростной передачи данных, звездным датчиком и блоком камер для съемки поверхности Земли в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Фактически, это полноценные космические аппараты, разве что без ракетных двигателей.

Роскосмосу они нужны, чтобы оценить потенциал микроспутниковой технологии CubeSat, которая все больше набирает популярность на Западе. Для «Даурии» — это своеобразный экзамен в «большую космонавтику». Сможет ли частная компания создавать космические аппараты, способные поставлять полезные данные дистанционного зондирования Земли для коммерческих и государственных заказчиков?

А мы тем временем движемся к сборочной площадке, оборудованной в офисе компании в технопарке «Сколково». Для нано- и микроспутников не требуются циклопические цеха, и сборку можно производить в офисном здании.

Для работы с летными образцами космических аппаратов оборудовано специальное чистое помещение: «аквариум» с низким содержанием пылевых частиц. Класс защиты — седьмой. Операции на сердце делать еще нельзя, а вот работать с оптической техникой уже можно.

Вне чистого помещения оборудована лаборатория. Там в разобранном состоянии лежит инженерный макет спутника — для отработки программного обеспечения и алгоритмов работы.

Там же мы готовим фототехнику перед входом в «аквариум». Портативным пылесосом чистим фотоаппарат от пыли.

Далее проходим в раздевалку. Тут облачаемся в чистые костюмы, чтобы не принести пыли на одежде и волосах. В NASA такие комбинезоны называются bunny suit — «костюм кролика».

Чистое помещение не герметично, но в нем всегда поддерживается пониженная температура и чуть повышенное давление — наддувается фильтрованный воздух. Поэтому открытая дверь не пропускает пыль извне. Дополнительный уровень защиты — липкие коврики, на которых остается пыль с бахил.

Мы ведем фоторепортаж подготовки конструкторами одного из спутников к термовакуумным испытаниям. Подготовленные аппараты будут доставлены в Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности, в специальную камеру, откуда откачают воздух, охладят стенки камеры до –196 градусов Цельсия и будут освещать мощным прожектором, имитируя солнечный свет. Таким образом убедительно имитируются некоторые условия космоса на околоземной орбите.

Чтобы проверить готовность спутников к работе в таких условиях, на различные элементы аппаратов размещаются тепловые датчики. Вот их размещение мы и застали во время фотосессии.

Конструкторам надо снять некоторые конструкционные элементы спутников, наклеить датчики силиконовой термопастой, зафиксировать алюминиевым скотчем, и собрать аппараты обратно.

Первым делом снимаются солнечные батареи.

Это не просто фотоэлектрические преобразователи. Это важный компонент системы, так называемые «умные панели». Их оборудуют своим процессором, солнечными и тепловыми датчиками, магнитометрами и магнитными катушками входящими в систему ориентации аппаратов.

Под батареями уже хорошо видна конструкция спутника. Аппарат создается по технологии CubeSat, которая включает в себя стандартизированные габариты и архитектуру. Все CubeSat подразделяются на размерности 1 unit (10×10×10 см), 2U (10×10×20 см), 3U (10×10×30 см) и так далее.

Наши МКА-Н созданы в габаритах 6U.

На снимке хорошо видна конструкция аппарата: блок авионики, двигатели-маховики системы ориентации, рупорная антенна и бортовой радиокомплекс, мультиспектральный блок камер.

К каждому элементу конструкции необходимо подвести датчик температуры.

Жгут проводов от датчиков выводится через технологическое окно, которое позволяет работать с внутренними приборами, полностью собранного аппарата.

Инженерам требуется провести каждый датчик через окно, разместить на корпусе точно по схеме, и закрепить на поверхности прибора или элемента конструкции.

Благодаря этому на термовакуумных испытаниях удастся отслеживать все перепады температур на деталях аппаратов во время «прожарки» и «заморозки» спутника.

Работа по подведению датчиков требует аккуратности и внимания. Инженеры стараются быть спокойными, но напряжение ощущается.

В какой-то момент начинаешь ощущать себя в операционной и уже ждешь команд типа «cкальпель» или «зажим».

Наконец, все датчики размещены по своим местам. Осталось только завершить сборку аппарата и вернуть его в состояние готовности к полету.

В термовакуумной камере спутники будут поддерживать свою работу в режиме полетной программы, и испытание должно показать их готовность к реальному космосу. Конечно, имитация в камере не полная: там нет космической радиации и не происходит солнечных вспышек, но спутники должны показать свою готовность к вакууму, холоду и жаре космоса.

На сегодня работа завершена. После сборки спутники отправились в подмосковный город Пересвет, где успешно прошли испытания.

Источник: tjournal.ru , 21 января 2016
Автор: Виталий Егоров
Поделиться
Rss-канал