Družice GOES-U, tedy poslední exemplář z řady pokročilých geostacionárních družic GOES-R studujících počasí, nedávno dokončil termálně-vakuové zkoušky. Jde o součást zevrubného testovacího programu, který má prověřit, že družice dokáže přečkat drsné podmínky při startu a pobytu na geostacionární oběžné dráze zhruba 36 000 kilometrů daleko. Testy se odehrávají v coloradském Littletonu, v areálu firmy Lockheed Martin Space, která družici GOES-U postavila. Program GOES-R je společným dílem agentur NASA a NOAA. Zatímco NASA zajišťuje stavbu a vypouštění družic, NOAA má na starost jejich provoz a distribuci nasbíraných dat po celém světě. Tyto družice poskytují kriticky důležitá data pro předpovědi počasí a varování spojená s detekcí přírodních rizik jako jsou požáry, kouř, mlha, vulkanický popel, nebo prach. Kromě toho navíc družice zvládají sledovat sluneční aktivitu a kosmické počasí.
Během zmíněných zkoušek byla družice GOES-U umístěna do komory s rozměry 7,6 × 19,8 metru a po uzavření dveří přišlo odčerpání vzduchu. Následně si družice prošla výrazným střídáním teplot – ty v maximech dosahovaly 87°C a v minimech padaly k -17°C. Simulovaly se tak rozdíly teplot při startu a v provozu. Plně sestavěná družice tvořená družicovou platformou a sedmi vědeckými přístroji prošla celkem čtyřmi cykly tepelně-vakuových zkoušek.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Jako další na GOES-U čekají vibrační testy napodobující chvění, které družice zažije během startu. Cílem bude prověřit, že konstrukce družice byla navržena (a postavena) tak, aby přečkala start a přístroje se bezpečně dostaly na oběžnou dráhu. GOES-U bude také při zkouškách vystaven extrémnímu hluku 138,4 decibelů z vysoce intenzivních trubek, které nasimulují hluk, který na družici čeká při startu. Rázové testy zase prověří, že družice odolá rázům, které zažije během odpojení od nosné rakety, ale i při vyklopení svých fotovoltaických panelů. A chybět nebudou ani testy elektromagnetického rušení / kompatibility, které mají zjistit, zda kosmické elektromagnetické záření neovlivní fungování družice.
Zdroj: https://usradioguy.com/
V průběhu takzvaných environmentálních testů se tým expertů pustí do komplexních zkoušek, které se zaměří na povely, které budou družici posílat pozemní středisko. Tyto zkoušky mají prověřit kompatibilitu softwaru na družici a v pozemním středisku, ale také komunikační rozhraní v kontextu provozu mise. Dva z těchto testů jsou již hotové, přičemž tým má na roky 2023 a 2024 naplánovány ještě tři dodatečné zkoušky.
GOES-U bude pokračovat v pokročilém snímkování povrchu Země, mapování blesků a kosmického počasí, což jsou činnosti, které známe od jejích sesterských družic ze série GOES-R. Oproti nim však ponese ještě jeden přístroj navíc. Jedná se o kompaktní koronograf CCOR, který má snímkovat sluneční korónu (vnější vrstvu sluneční atmosféry), což vědci využijí k detekci a charakterizaci výronů koronální hmoty. Jedná se o situace, při kterých je do okolí Slunce vyvrženo velké množství plazmatu, což je následně hlavní příčinou geomagnetických bouří. Ty jsou schopny způsobit rozsáhlé škody na elektrických vedeních, družicích, komunikačních a navigačních systémech.
Poslední družice z řady GOES-R, tedy GOES-U, má startovat z floridského mysu Canaveral v dubnu 2024 na Falconu Heavy. Po dosažení geostacionární oběžné dráhy (zhruba dva týdny po startu) bude družice přejmenována na GOES-19. Řada GOES-R obsahuje celkem čtyři družice – GOES-R (GOES-16) vypuštěnou v roce 2016, GOES-S (GOES-17) vypuštěnou v roce 2018, GOES-T (GOES-18) vypuštěnou v roce 2022 a konečně i GOES-U. Družice z řady GOES-R mají zajistit fungování systému až do třicátých let. NOAA a NASA už zahájily práci na nové generaci geostacionárních misí. Projekt dostal označení GeoXO (Geostationary Extended Observations) a jeho úkolem bude navázat na pozorování od družic z řady GOES-R. Kromě toho ale má nová generace nabídnout nové možnosti, které budou reagovat jak na změny naší planety, tak i nové požadavky uživatelů dat od NOAA.
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
http://www.spaceflightinsider.com/…/GOES-R_Earth-Reflection-2012_rsz-1600×1060.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/goes-u_tvac-841.jpg
https://usradioguy.com/wp-content/uploads/2022/03/48636319846_4c7217f713_k-683×1024.jpg
Vibracni testy napodobuji silne vibrace pri startu nosne rakety. Jelikoz je tak tezky satelit pri startu pevne spojen s nosnou raketou, jsou vibrace na satelit prenaseny bohuzel velmi dobre. Amplituda a frekvence simulovanych vibraci pri testu je urcena typem nosne rakety. Takze se muze testovat, az kdyz se vi, cim bude satelit vynesen do kosmu.
Razove testy (shock tests) napodobuji razy pri oddeleni jednotlivych nosnych stupnu od sebe a od druzice. Razy vznikaji pri pyrotechnickem odtrzeni sroubovych spojeni (tzv. FrangiBolts): https://www.youtube.com/watch?v=QdE2bdL6tOM
Mala poznamka k tematu z clanku:
„testy elektromagnetického rušení / kompatibility, které mají zjistit, zda kosmické elektromagnetické záření neovlivní fungování družice.“
Tyto tzv. EMC testy sestavaji ze 4 zakladnich podtestu:
radiated emissions – druzici vyzarovane ruseni do okoli druzice
radiated susceptibility – odolnost druzice pred rusenim „ze vzduchu“
conducted emissions – ruseni druzice vysilane po napajecich a datovych vodicich.
conducted susceptibility – citlivost druzice na ruseni, ktere prichazi po napajecich a datovych vodicich.
Citlivost druzice na ionizujici kosmicke zareni se vetsinou zjistuje metodami simulace/vypoctu anebo testem na subsystemove urovni. Inoizujici kosmicke zareni se v celem energetickem spektru neda simulovat a navic obri rozmery GOES-U neumoznuji ozarit ji naraz celou.
Tepelne vakuove testy (thermal-vacuum tests) se u hotove druzice urcene pro let (FM-flight model) do kosmu delaji jen se 4 teplotnimi cykly. U exemplare urceneho pouze k testovacim ucelum (QM-qualification model), se dela 8 teplotnich cyklu. Druzice na geostacionarni draze se do zemskeho stinu dostavaji jen jednou denne (oproti 16x v LEO), takze jejich cyklicke tepelne namahani je nizsi. Nejvyssi dosahovane telploty jsou jako u LEO kolem +125 °C, nejnizsi v GEO -85°C.
Díky za detaily. 😉