Новий автоматизований транспортний засіб ESA, Жуль Верн, нещодавно провів 21 день у камері, яка імітувала холод, радіацію та вакуум космосу. 20-тонний космічний корабель в кінці літа 2007 року буде прикріплений до вершини ракети "Аріана 5" і відлетів до Міжнародної космічної станції. Зрештою буде створений цілий флот цих космічних кораблів, перевозячи замінні вантажі на станцію, а потім слугуючи одноразовими сміттєвими баками, спалюючись в атмосфері Землі.
21 день поспіль, Жюль Верн, перший автоматизований трансмісійний транспортний засіб (ATV), не лише пережив найсуворіші умови космічного середовища, але й успішно випробував на землі своє польотне програмне забезпечення та обладнання в найскладніших модельованих умовах. космічного вакууму, температури замерзання та випромінювання сонячного випромінювання.
Влітку 2007 року ATV Jules Verne, найскладніший космічний корабель, який коли-небудь розроблявся в Європі, повинен здійснити свій перший рейс на вершині Ariane 5 для постачання на міжнародну космічну станцію. Він щойно завершив свою найвичерпнішу тестову кампанію на випробувальних закладах ESA в ESTEC, в Нордвейку, Нідерланди.
"Розпочата 22 листопада, тестова кампанія з різними циклами холодної та гарячої фаз проводилася згідно графіку, і" поведінка "цього складного космічного корабля, як правило, відповідала очікуваному, коли реагували на холод і жару. навколишнє середовище », - заявив Бачісіо Доре, керівник відділу інтеграції та перевірки Асамблеї ESA (AIV). «Успішне завершення цієї тестової кампанії є головною віхою для програми ATV».
Теплова проблема
Найскладнішим аспектом тесту було те, що телевізор Jules Verne ATV підтримував його температуру в суворих межах, сумісних з усіма тисячами апаратних засобів, що складають його складні підсистеми. Спеціальне програмне забезпечення та нова технологія дозволяють ATV врівноважувати температури космічного корабля і дозволяють йому плавно літати в темряві морозу, палючому сонячному випромінюванні та у вакуумі орбітального середовища.
"Це як би поставити ноутбук комп'ютера в морозильну камеру, потім виставити його Сонцю в літню спеку і знову повернути його до морозильної камери, поки ти постійно використовуєш його", - пояснив один з 35 інженерів Astrium і субпідрядників, які здійснюють моніторинг космічного корабля. цілодобово, сім днів на тиждень.
Жюль Верн - це не ноутбук - це 20-тонний космічний корабель, розміром двоповерховий автобус, з десятками потужних комп’ютерів та великою кількістю електроніки. Програмне забезпечення, що має мільйон рядків коду, робить його найбільшим і найдосконалішим, що коли-небудь розроблявся в Європі.
625 вбудованих теплових датчиків та ще 250 додаткових датчиків, особливо доданих всередині та навколо Жуля Верна для тесту, ретельно стежать за тим, щоб температури залишалися у прийнятних межах цілодобово.
У той же час всередині величезної камери великого космічного симулятора (LSS) розміром 2 300 м³ відтворені на орбіті умови навколишнього середовища та теплові цикли. Досягнуто типового рівня вакууму в мільйонну частку мілібара, температура зовнішньої камери була знижена до мінус 30 ° С або мінус 80 ° С відповідно до циклу випробувань; і на короткий час активізувався тренажер Сонця, забезпечуючи горизонтальний сонячний промінь діаметром 6 метрів, щоб випромінювати потужний потік 1400 Вт на квадратний метр на сліпуче білому шарі, що захищав Жюля Верна.
Сучасні теплові труби
ATV складається з двох основних модулів з власними температурними вимогами. Комплексний вантажний перевізник під тиском, його 48м³ відсік призначений для перевезення всього вантажу на повторну доставку до Станції (максимальною масою 7 667 кг). Цей модуль, який приєднується до МКС, повинен залишатися між 20 ° С і 30 ° С між запуском і стикуванням, а також під час фази, що приєднується до МКС, особливо при передачі заправного палива на станцію.
Модуль авіоніки / рушія без тиску, що включає ракетні двигуни, електроенергію, електроніку, комп'ютери, комунікації та авіоніку, повинен залишатися від 0 ° C до 40 ° C.
Бухта авіоніки, яка є мозком ATV, виробляє власне тепло від великої кількості електронного обладнання, і в той же час управляє дуже складною системою управління перегріванням. «Завдяки 40 найсучаснішим теплових труб зі змінною провідністю, розташованих в бухті авіоніки, квадроцикл здатний відводити тепло і випускати енергію прямо в космос або, інакше, нагрівати інші частини в дуже економічному плані мода. Ця нова технологія означає, що ми можемо позбутися на 50% більше енергії для всього космічного корабля, і все ж підтримувати правильне внутрішнє температурне середовище », - пояснює Патрік Огер, тепловий інженер Astrium.
Ще однією метою випробування було відслідковувати гасіння ATV, спричинене деякими матеріалами космічного корабля, які в умовах вакууму виділяють деякі внутрішні гази, які зазвичай потрапляють всередину них. Зразки газу ATV були зібрані під час випробувань у вакуумній камері та будуть надалі проаналізовані. Інженери космічного простору хочуть бути впевненими, що гази ATV не забруднюють критичні механізми космічного апарату, як ті, що обертають сонячні батареї до Сонця. Їх обертання при різних температурах виконувались належним чином, навіть якщо чотири сонячні панелі не були встановлені на всюдиході для тесту.
Тисяча тестових послідовностей
Основна мета тесту полягала в тому, щоб переконатися, що в умовах термічного вакууму всі елементи обладнання працюють разом. Для досягнення цієї мети для складного космічного корабля, такого як ATV, були потрібні розробка, налаштування та затвердження інженерами Astrium близько тисячі тестових процедур та автоматизованих послідовностей випробувань.
Наприклад, під час випробування інженери ATV також активували деякі рухомі частини космічного корабля. Як тільки було надано розпорядження про розширення або відведення зонда док-станції, вони змогли побачити, як вона рухається повільно, переглядаючи невеликі вікна LSS біля вершини космічного корабля.
В останні дні випробувань було виконано кілька модельованих стрільб 32 дросельних двигунів із гелієвим газом, щоб перевірити правильність взаємодії двигуна та авіоніки. Крім того, вся апаратура, необхідна ATV для виконання аварійних маневрів, щоб уникнути зіткнення з МКС, була протестована під час теплових випробувань шляхом імітації виконання чотирьох таких маневрів.
«Завдяки цим обширним тестам вдалося перевірити весь квадроцикл, тобто все обладнання, реагуючи на суворі орбітальні умови. У той же час ми могли перевірити повну продуктивність апаратного та програмного забезпечення, необхідного для управління потужністю та термічним регулюванням у близьких до простору умовах », - каже Марк Шевальє, менеджер ATV Astrium з інтеграційного тесту збору (AIT). "Цей успішний тест також покаже нам незначні вдосконалення програмних процедур, які було б добре застосувати".
У найближчі тижні близько 50 гігабайт тестових даних, що зберігаються протягом 270 годин функціонального тестування, проведеного під час теплового випробування, які були заархівовані, будуть ретельно проаналізовані, щоб переконатися, що будь-які незначні аномалії чи помилки повністю зрозуміли.
Оригінальне джерело: ESA News Release
