Shijian 20th

Shijian 20th
Rodzaj: Eksperymentalny satelita
Kraj: Chińska Republika LudowaChińska Republika Ludowa Chińska Republika Ludowa
Operator: Chińska Akademia Technologii Kosmicznych
Identyfikator COSPAR : 2019-097A
Daty misji
Wymiary: > 8000 kg
Rozpocząć: 27 grudnia 2019
12:45 ( UTC )
Miejsce startu: Kosmodrom Wenchang
Wyrzutnia: Długi marca 5
Status: aktywny
Dane orbity
Wysokość toru: 35 786 km
Nachylenie orbity : 0 °

Shijian 20 ( chiński 實踐 二十 號 / 实践 二十 号, Pinyin Shíjiàn Èrshí Háo , niem.: o „Praxiserprobung 20”) to chiński satelita testujący technologię.

fabuła

Satelita zbudowany przez Chińską Akademię Technologii Kosmicznych pod kierunkiem Li Feng (李峰) z Laboratorium Technologii Kosmicznych Qian-Xuesen jest oparty na nowo opracowanej przez firmę autobusie DFH-5 i służy do testowania kluczowych technologii nowego platforma satelitarna . Po pewnych problemach z wyrzutnią Langer Marsch 5 – w dużej mierze identyczny poprzednik satelita Shijian 18 rozbił się na Oceanie Indyjskim 2 lipca 2017 r., sześć minut po wystrzeleniu – Shijian 20 wystartował z kosmodromu 27 grudnia 2019 r. o 12:45 (UTC) Wenchang na wyspie Hainan . Około 34 minuty po starcie 8-tonowy satelita oddzielił się od etapu odrzutu rakiety i wszedł na orbitę geostacjonarną .

cechy szczególne

Panele słoneczne

Autobus DFH-5 ma dwa półsztywne skrzydła ogniw słonecznych, składające się z sześciu modułów każde , które tworzą „krucyfiks” i zapewniają satelitę „ rozpiętość skrzydeł ” wynoszącą 45 m po całkowitym rozłożeniu , około 10 m więcej niż samolot pasażerski Boeing 737 . Generuje to moc wyjściową 30 kW, z czego 18 kW jest dostępne dla ładowności. Panele słoneczne są największymi tego rodzaju w Chinach zarówno pod względem rozpiętości, jak i powierzchni, a mechanizm składania jest bardziej skomplikowany niż kiedykolwiek. Po rozłożeniu skrzydła ogniw słonecznych, każde ważące około 50 kg, można powoli obracać wokół własnej osi wzdłużnej za pomocą silnika, aby ustawić je jak najdalej w kierunku słońca. W kwietniu 2008 roku satelita komunikacyjny NigComSat-1 , oparty na szynie DFH-4 , miał awarię mechanizmu obrotowego na skrzydle ogniwa słonecznego, co w konsekwencji doprowadziło do całkowitej utraty satelity. W rezultacie napęd został przeprojektowany przez Akademię Technologii Kosmicznych.

Szerokopasmowa transmisja danych

Chińska Akademia Technologii Kosmicznych od 2016 roku pracuje nad technologiami dla Internetu satelitarnego współdzielonego przez klientów wojskowych i cywilnych , co jest szczególnie interesujące dla usług streamingowych, komunikacji mobilnej, służb ratowniczych i Internetu Rzeczy . Jednym z problemów jest to, że dobrze nadające się do tego celu pasmo K a (27-40 GHz) jest już szeroko stosowane. Dlatego Shijian 20 teraz nosi „elastyczne szerokopasmowego transponder” opracowanego przez Instytut Badawczy 504 z Chińskiej Akademii Kosmicznej dla Technologii dla zakresu Q / V , czyli 33-75 GHz, w którym urządzenie będzie szukało wolnych częstotliwości zgodnie z wymaganiami. Zwiększa to praktycznie możliwą do uzyskania szybkość transmisji danych od czterech do pięciu razy i wynosi teraz 70 Gbit/s przy szerokości pasma 5,5 GHz. Pierwszy test systemu odbył się 4 stycznia 2020 r., a zmiana częstotliwości została pomyślnie przetestowana od 10 do 14 marca 2020 r.

Kolejnym krokiem jest przetestowanie transmisji danych w różnych warunkach pogodowych, z naciskiem na zbadanie strat absorpcji spowodowanych kroplami deszczu , które są pewnym problemem w krajach o klimacie monsunowym. W Chinach nad satelitami komunikacyjnymi opartymi na magistrali DFH-5 o szybkości transmisji od 100 Gbit/s do 1 Tbit/s pracuje obecnie kilka firm, które chcą zapewnić krajom zaangażowanym w projekty Nowego Jedwabnego Szlaku i ich sąsiednim kraje z wysokiej jakości Internetem bez tak skomplikowanych sieci światłowodowych muszą zostać zbudowane.

Laser komunikacyjny

Przy złej pogodzie kosmicznej , gdy wiatr słoneczny zakłóca komunikację radiową, Armia Ludowo-Wyzwoleńcza rutynowo stosuje tak zwaną „ optoelektroniczną transmisję wiadomości ” za pomocą laserów , szybką odmianę starych sygnałów błyskowych. Znajdź również lasery komunikacyjne na Beidou - satelity nawigacyjne używane do lotu w konstelacji satelitów w kształcie sieci do koordynacji. W przeciwieństwie do tych zastosowań, w których na satelicie zawsze znajduje się tylko jeden laser, Shijian 20 posiada terminal laserowy na podczerwień opracowany przez instytut badawczy 504 przez okres 15 lat z trzema różnymi systemami, które mają być testowane przez dłuższy okres czasu. czas, aby móc wykorzystać Rozwój przyszłych laserów komunikacyjnych, zwłaszcza dla modułowej stacji kosmicznej , która ma zacząć działać w 2022 r. , do zbierania danych z praktycznej operacji orbitalnej. Terminal laserowy zainstalowany obecnie na Shijian 20 osiągnął szybkość transmisji 10 Gbit/s z kwadraturowym kluczowaniem fazowym w teście na początku kwietnia 2020 r. w trybie dwukanałowym, co w porównaniu z pojedynczym laserem zapewnia również lepszą odporność na zakłócenia .

Napęd hybrydowy

Shijian 20 ma napęd hybrydowy. Z jednej strony ma płynny silnik, który zapewnia ciąg wysokiej próżni i został użyty do szybkiego przeniesienia satelity na orbitę geostacjonarną po oddzieleniu od wyrzutni. Dysze sterujące do ustawiania satelity są również chemicznymi sterami strumieniowymi. Satelita jest również wyposażony w silnik jonowy do precyzyjnej korekcji orbity podczas przewidywanego 16-letniego okresu eksploatacji . Chociaż generuje to tylko niewielką ilość ciągu, można go regulować dwustopniowo, co oznacza, że ​​satelita jest bardzo wydajny w zużyciu paliwa.

System chłodzenia

Mimo że autobus DFH-5 jest stosunkowo duży, jego powierzchnia jest niewystarczająca do oddawania ciepła generowanego przez ładunki podczas normalnej pracy, zwłaszcza jeśli znajdują się one w środku obudowy. Z tego powodu satelita ma zamknięty obieg chłodziwa . Ciecz przepływa przez rurki do wszystkich urządzeń, gdzie pochłania nadmiar ciepła i transportuje go do radiatora na zewnątrz satelity, który następnie wypromieniowuje ciepło w kosmos. Wspomniany radiator wykonany z polimeru z pamięcią kształtu leżał płasko na ścianie satelity podczas startu. Po tym, jak Shijian 20 osiągnął prawidłową orbitę i zaczął działać, zatrzask automatycznie zwolnił się, a radiator rozłożył się. Jeśli ten system chłodzenia sprawdzi się na dłuższą metę, można elegancko rozwiązać sprzeczność między wytwarzaniem ciepła odpadowego przez coraz bardziej wymagające ładunki a nieodpowiednią powierzchnią obudowy w przyszłych platformach satelitarnych w zakresie 10 kilowatów. Ponieważ system chłodzenia zainstalowany w Shijian 20 utrzymuje temperaturę wewnątrz satelity na poziomie 35  K , czyli -238 °C, nadaje się również do chłodzenia wrażliwych urządzeń w sondach kosmicznych w celu zmniejszenia ich szumu cieplnego .

linki internetowe

Indywidualne dowody

  1. ↑ Gunter Dirk Krebs: SJ 20. W: space.skyrocket.de. Dostęp 8 kwietnia 2020 .
  2. ↑ Ilość 孙琳,樊立辉:南京大学田庆久教授,中国空间技术研究院李峰研究员来工程中心进行学术交流. W: software.henu.edu.cn. 2 kwietnia 2019, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  3. ↑ 胡 喆 、 周旋:一身 真 功夫 亮点 真不少 —— 盘点 实践 二十 号 卫星 上 的 “黑 科技”. W: xinhuanet.com. 27 grudnia 2019, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  4. ↑ a b Chris Gebhardt: Długi 5 marca przeprowadza krytyczną misję powrotu do lotu. W: nasaspaceflight.com. 27 grudnia 2019, dostęp 8 kwietnia 2020 .
  5. ↑ a b 赵竹青:实践二十号卫星成功发射掀开我国航天器升级换代新篇章. W: scitech.people.com.cn. 27 grudnia 2019, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  6. ↑ a b Mark Wade: DFH-5 w Encyclopedia Astronautica , dostęp 8 kwietnia 2020 r. (w języku angielskim).
  7. ↑ Chiny prezentują najnowocześniejszą technologię kosmiczną w Paryżu. W: cgwic.com. 17 czerwca 2019, dostęp 8 kwietnia 2020 .
  8. ↑ Ilość 黄全权,鲁慧蓉:中国研制并交付的尼日利亚通信卫星一号失效. W: chinanews.com. 12 listopada 2008, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  9. ↑ 罗马 廊檐:实践 -13 / 中 星 -16 卫星 ： 刷新 国内 高 轨 卫星 技术 “新 指标”. W: blog.sina.com.cn. 18 kwietnia 2017 r. Źródło 8 kwietnia 2020 r. (chiński).
  10. ↑ Ilość 李煌:卫星宽带柔性转发器中交换系统的设计研究与硬件实现. W: gb.oversea.cnki.net. Źródło 8 kwietnia 2020 (chiński).
  11. ^ Zhang Fei i in.: Projekt prawie idealnego filtra prototypowego rekonstrukcji na elastycznym transponderze do szerokopasmowej komunikacji satelitarnej. W: researchgate.net. Dostęp 8 kwietnia 2020 .
  12. ↑ Ilość 实践二十号卫星:我国首个Ka频段宽带柔性转发器在轨测试第一阶段圆满成功. W: spaceflightfans.cn. 20 marca 2020, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  13. ↑ Ilość 张睿奇,郭洪英:航天科技五院西安分院实践二十号卫星Q / V载荷技术圆满完成第一阶段在轨测试. W: spacechina.com. 10 kwietnia 2020, obejrzano 10 kwietnia 2020 (chiński).
  14. ↑ Ilość 张宏洲: 2017军校巡礼第二十五站:航天工程大学. W: mod.gov.cn. 15 czerwca 2017 r. Źródło 8 kwietnia 2020 r. (chiński).
  15. ↑ Ilość 速率高达10Gbps!实践二十号卫星激光通信通过在轨验证. W: spaceflightfans.cn. 8 kwietnia 2020, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  16. ↑ 蒋建军 et al.: . W: jme.biam.ac.cn. 17 sierpnia 2018, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  17. ↑ Ilość 夏爱兰:神奇的形状记忆材料. W: xinhuanet.com. 27 września 2019, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).
  18. ↑ 胡 喆 、 周旋:一身 真 功夫 亮点 真不少 —— 盘点 实践 二十 号 卫星 上 的 “黑 科技”. W: xinhuanet.com. 27 grudnia 2019, dostęp 8 kwietnia 2020 (chiński).