ESA-ov novi automatizirani prijenosni uređaj Jules Verne nedavno je proveo 21 dan u komori koja je simulirala hladnoću, zračenje i vakuum prostora. 20-tonska svemirska letjelica na kraju će se u ljeto 2007. godine pričvrstiti na vrh rakete Ariane 5 i letjeti na Međunarodnu svemirsku stanicu. Čitava flota ovih svemirskih letjelica s vremenom će biti stvorena, premještajući zamjenski teret do stanice, a zatim služe kao jednokratne kante za smeće, sagorijevajući se u Zemljinoj atmosferi.
Već 21 dan zaredom, Jules Verne, prvo automatizirano prijenosno vozilo (ATV), ne samo da je preživio najstrože uvjete svemirskog okruženja, već je na terenu uspješno testirao svoj softver i hardver za let u najtežim simuliranim uvjetima. svemirskog vakuuma, temperature smrzavanja i izgaranja sunčevog zračenja.
Jules Verne ATV, najkompleksnija svemirska letjelica ikad razvijena u Europi, trebao bi u ljeto 2007. godine započeti svoj prvi let iznad Ariane 5 kako bi isporučio Međunarodnu svemirsku stanicu. Upravo je završio najcrpniju testnu kampanju u ESA-inim ispitnim objektima na ESTEC-u, u Noordwijku, Nizozemska.
„Počela 22. studenoga, ispitna kampanja, s različitim ciklusima hladnih i toplih faza, izvedena je prema rasporedu, a„ ponašanje “ovog složenog svemirskog broda uglavnom je u skladu s očekivanim kada je reagirao na hladno i vruće okoliš “, rekao je Bachisio Dore, ESA ATV-ov ATV menadžer za integraciju i provjeru sklopa (AIV). "Uspješan završetak ove testne kampanje predstavlja veliku prekretnicu za ATV program."
Toplinski izazov
Najzahtjevniji aspekt testa bio je za Jules Verne ATV da svoje temperature drži u strogim granicama kompatibilnim sa svih tisuća dijelova hardvera koji čine njegove sofisticirane podsustave. Specifični softver i nova tehnologija omogućuju ATV-u da uravnoteži temperature na svemirskom brodu i omogući mu nesmetano letenje u ledenom mraku, gorućem sunčevom zračenju i u vakuumu u orbitalnom okruženju.
"To je poput stavljanja prijenosnog računala u zamrzivač, zatim izlaganja suncu u ljetnim vrućinama i ponovno u zamrzivač dok ga stalno koristite", objasnio je jedan od 35 inženjera Astriuma i podizvođača koji nadgledaju svemirski brod svakodnevno, sedam dana u tjednu.
Jules Verne nije laptop - riječ je o 20-tonskim svemirskim brodom, veličine dvokatnog autobusa, s desecima moćnih računala i velikom količinom elektronike. Njegov softver od milijun linija koda čini ga najvećim i najrazvijenijim ikad razvijenim u Europi.
Ugrađeni toplinski senzori od 625 i još 250 dodatnih senzora, posebno dodanih unutar i oko Julesa Vernea za test, pažljivo prate da temperature ostanu unutar prihvatljivih granica tijekom sata.
U isto vrijeme, u ogromnoj komori za velike svemirske simulacije (LSS) od 2 300 m³, reproducirani su uvjeti okoliša u orbiti i toplinski ciklusi. Postignuta je tipična razina vakuuma od milijun milibara, temperatura vanjske komore snižena je na minus 30 ° C ili minus 80 ° C u skladu s ispitnim ciklusom; i za kratka razdoblja aktivirao se simulator Sunca, pružajući vodoravnu sunčevu zraku promjera 6 metara, da zrači snažni tok od 1400 W po kvadratnom metru na zasljepljujući bijeli sloj koji štiti Jules Vernea.
Vrhunske toplinske cijevi
ATV se sastoji od dva glavna modula s vlastitim temperaturnim potrebama. Integrirani teretni prijevoznik, sa svojim 48m³ odjeljkom namijenjenim za prijevoz cjelokupne dopreme tereta do kolodvora (maksimalne mase 7 667 kg). Ovaj modul, koji pristaje na ISS, mora ostati između 20 ° C i 30 ° C između pokretanja i pristajanja, te tijekom priključene faze s ISS-om, posebno kada se pogonsko gorivo prenosi u Stanicu.
Modul avionike / pogonskog pogona bez pritiska, koji uključuje raketne motore, električnu energiju, elektroniku, računala, komunikacije i avioniku, mora ostati između 0 ° C i 40 ° C.
Zaljev avionike, koji je mozak ATV-a, proizvodi vlastitu toplinu iz velikog broja elektroničke opreme i istodobno upravlja vrlo sofisticiranim sustavom za kontrolu pregrijavanja. „Zahvaljujući 40 najsuvremenijih toplinskih cijevi s varijabilnom provodljivošću smještenih u uvali avionika, ATV je u stanju odnijeti toplinu i pustiti energiju izravno u svemir ili, na drugi način, zagrijati ostale dijelove u vrlo ekonomičnom stanju moda. Ova nova tehnologija znači da se možemo riješiti 50% više energije za cijeli svemirski brod, i dalje održavati pravo okruženje unutarnje temperature “, objašnjava Patrick Oger, inženjer toplinske energije Astrium.
Drugi cilj testa bio je nadzirati isparivanje ATV-a uzrokovano nekim materijalima svemirskog broda koji pod vakuum uvjetima oslobađaju neke unutarnje plinove koji se obično nalaze u njima. Uzorci ATV plina prikupljeni su tijekom ispitivanja u vakuumskoj komori i koji će biti kasnije analizirani. Zrakoplovni inženjeri žele biti sigurni da ATV plinovi ne kontaminiraju kritične mehanizme svemirske letjelice, poput onih koji rotiraju solarne ploče prema Suncu. Njihova rotacija na različitim temperaturama radila je pravilno, iako četiri solarna panela nisu bila montirana na ATV-u za test.
Hiljadu ispitnih nizova
Glavni cilj testa bio je provjeriti da li u uređaju za termički vakuum svi hardverski elementi pravilno rade zajedno. Da bi se postigao taj cilj za složenu svemirsku letjelicu poput ATV-a, bili su potrebni razvoj, podešavanje i validacija oko tisuću ispitnih postupaka i automatiziranih ispitnih sekvenci.
Na primjer, tijekom testa inženjeri ATV-a aktivirali su i neke pokretne dijelove svemirskog broda. Čim je zapovijed za produženje ili povlačenje sonde sustava pristaništa, mogli su je vidjeti kako se polako kreće, gledajući kroz male prozore LSS u blizini vrha svemirskog broda.
U posljednjim danima ispitivanja izvedeno je nekoliko simuliranih pucanja 32 potisnika motora helijskim plinom kako bi se provjerila ispravna interakcija pogonskog i avionskog podsustava. Osim toga, sav je hardver potreban ATV-u za obavljanje manevara u nuždi kako bi se izbjegao sudar s ISS-om testiran tijekom toplinskih testova simulirajući izvedbu četiri takva manevara.
"Zahvaljujući ovim opsežnim testovima, bilo je moguće provjeriti cijeli ATV, to jest sav hardver dok je reagirao na teške orbitalne uvjete. Istodobno smo mogli provjeriti cjelovite performanse hardvera i softvera potrebnih za napajanje i toplinsku kontrolu u uvjetima bliskog prostora “, kaže Marc Chevalier, Astrium ATV menadžer Montažnog integracijskog testa (AIT). "Ovaj će uspješni test pokazati i manja poboljšanja u softverskim procedurama koje bi bilo dobro provesti."
U narednim tjednima će se pažljivo analizirati oko 50 gigabajta testnih podataka pohranjenih tijekom 270 sati funkcionalnog ispitivanja provedenog tijekom termičkog ispitivanja koji su arhivirani kako bi se osiguralo da su bilo kakve manje anomalije ili greške potpuno razumljive.
Izvorni izvor: ESA News Release
