CubeSat ISTSat-1 supera la campanya de proves de vibració apropant-se un pas a l’espai


Agència

08/03/2023
27 vistes
1 m’agrada

El primer CubeSat portuguès, ISTsat-1, va superar amb èxit la campanya de proves ambientals dins de l’ESA Vola el teu satèl·lit! Programa: un pas més a prop del seu llançament a l’espai. L’equip de la Universitat de Lisboa va volar a la instal·lació de suport de CubeSat a ESEC, Bèlgica, per sotmetre’s a les proves de vibració, la fase clau del desenvolupament de la nau espacial que simula el llançament.

El CubeSat

Alumnes preparant el satèl·lit per a la prova de vibració.

ISTsat-1 és el primer nanosatèl·lit dissenyat per estudiants de l’Institut Superior Tècnico de la Universitat de Lisboa i forma part de la tercera edició de Vola el teu satèl·lit! (FYS), an Educació ESA programa que ofereix als estudiants universitaris l’oportunitat de dissenyar, construir, llançar i operar satèl·lits reals.

ISTsat-1 és un CubeSat d’una unitat (1U, amb dimensions de 10x10x10cm) desenvolupat per optimitzar i complementar els sistemes de vigilància d’aeronaus demostrant la tecnologia de detecció d’aeronaus de vigilància-difusió dependent automàtica (ADS-B) en òrbita. El petit satèl·lit conté molts components que han estat dissenyats i construïts pels mateixos estudiants, com ara l’estructura, l’ordinador de bord, el sistema elèctric i la bateria, el subsistema de comunicació i fins i tot una antena i un receptor ADS-B a mida. Això ha donat als estudiants una gran experiència, però comporta els riscos addicionals inherents a l’ús de solucions internes. Abans que ISTSat-1 pugui emprendre aquesta tasca, ha de passar per una sèrie de proves rigoroses per maximitzar les seves possibilitats d’èxit.

La campanya de proves

ISTSat dins del desplegador de prova abans de tancar la tapa del POD.

La campanya de proves ambientals/vibracions, que simula el llançament amb càrregues representatives, va ser primer intent el juliol de 2022, però es va interrompre a causa d’una anomalia que va provocar una esquerda en una de les plaques solars. L’equip va avaluar i avaluar acuradament el problema, va solucionar les causes arrel i es va avançar cap a la prova de vibració delta. Els alumnes van utilitzar els seus model de protovol per aquest pas important.

Del 20 al 24 de febrer de 2023, l’equip va tenir l’oportunitat de viatjar a la instal·lació de suport de CubeSat (CSF) a ESEC, Redu, Bèlgica per tornar-ho a provar. L’Equip, format per quatre estudiants i el seu professor avalador, va comptar amb l’assistència del personal operatiu del CSF i dels coordinadors del FYS.

L’ISTSat-1 es va desembalar primer, es va inspeccionar visualment acuradament i es va provar funcionalment. Després d’instal·lar sensors de prova i col·locar el CubeSat a la càpsula de prova que representa el desplegador CubeSat, l’ISTSat-1 es va sotmetre a dos tipus diferents de proves de vibració per simular l’entorn del coet i demostrar a l’autoritat de llançament que el CubeSat pot suportar aquestes càrregues. Es van realitzar proves en els tres eixos de la nau espacial per garantir la integritat estructural del sistema.

ISTSat-1 instal·lat dins del Test Deployer.

El primer tipus de prova s’anomena prova de recerca de ressonància, que pretén trobar les freqüències de ressonància del sistema i identificar els seus modes. L’agitador de 20 kN disponible al CSF està movent el seu banc de proves a una freqüència determinada que arriba de 5 Hz a 2000 Hz. La ressonància i la resposta del sistema són detectades per acceleròmetres piezoelèctrics instal·lats al pod de prova i al CubeSat.

El segon tipus de prova és el prova de vibració aleatòria. El CubeSat està sotmès a una vibració aleatòria dura definida per límits de freqüència i densitat espectral d’amplitud/potència. Després d’aquesta fase, l’equip ha de verificar la correcta funcionalitat de la plataforma CubeSat i la càrrega útil i realitzar un control de salut juntament amb proves funcionals de tots els subsistemes de forma reduïda. Alguns problemes es van detectar però finalment es van solucionar mentre es trobava al laboratori. La campanya va tenir èxit atorgant el bitllet per a la següent fase, la campanya de proves de la Cambra de Buit Tèrmica (TVAC) que està prevista per al 13 de març de 2023.

ISTSat-1 sota inspecció de llum UV.

“La campanya de proves de vibració de l’ISTSat-1 va ser un èxit per al nostre projecte! Va ser un èxit apassionant obtenir els resultats de vibració esperats a partir de les anàlisis computacionals que vaig realitzar. Tot l’equip va obtenir informació valuosa sobre la campanya i les proves de vibració, cosa que la va convertir en una experiència enriquidora per a tots els implicats”, va dir un estudiant amb entusiasme.

La instal·lació de suport de CubeSat no és només una estructura de proves, sinó també una aula: durant tota la setmana els estudiants van aprendre a fer una campanya de proves als estàndards professionals amb el suport acurat del personal d’Educació de l’ESA. Finalment, els estudiants es van adaptar admirablement a la realització del treball de laboratori i van respondre encomiablement a les activitats sol·licitades pel pla, passant una fita clau cap al llançament de l’ISTSAt-1!

Els propers passos

L’equip ja ha tornat a la universitat per avaluar la prova i processar els resultats generats. Tornaran al CSF a Bèlgica d’aquí a unes setmanes per realitzar dues setmanes de proves de buit tèrmic, i els darrers passos inclouran les proves funcionals completes i la revisió final d’acceptació de vol amb la placa i el panell de l’ESA. ISTSat-1 es llançarà a bord del vol inaugural del coet més pesat europeu Ariane 6.

Desitgem a l’Equip tot el millor amb les fases finals del projecte!



Publicació original

CubeSat ISTSat-1 supera la campanya de proves de vibració apropant-se un pas a l’espai
Etiquetat a:                                
A %d bloguers els agrada això: