ATS-6

ATS-6 Popis obrázku Ats-6.jpg. Všeobecné údaje
Organizace NASA
Pole Experimentální telekomunikační satelit
Postavení Mise splněna
Ostatní jména Advanced Test Satellite 6, ATS F
Zahájení 30. května 1974
Spouštěč Titan -3 (23) C.
Konec mise Července 1979
Identifikátor COSPAR 1974-039A
Technická charakteristika
Mše při startu 930 kg
Obíhat
Obíhat geostacionární

ATS-6 (Application Technology Satellite-6 Satellite Technological Applications 6), byl experimentální satelit NASA , postavený vesmírnou a elektronickou divizí Fairchild  (in) vypuštěn30. května 1974a na konci své životnosti Července 1979. Jednalo se o první 3osý stabilizovaný geostacionární satelit, první přímý televizní satelit. V době svého uvedení na trh to byl nejvýkonnější telekomunikační satelit. Tento satelit provedl ne méně než 23 různých experimentů v oblasti přenosu, šíření, fyziky částic a meteorologie. Mezi dalšími novinkami byla nasaditelná anténa o průměru 9 metrů a také elektrický pohonný systém. Zahrnoval také radiometr, předchůdce meteorologických nástrojů na palubách satelitů.

Geostacionární oběžná dráha

ATS-6 byl vypuštěn dne 30. května 1974odpalovačem Titan III C přímo na geostacionární oběžnou dráhu. Tato technika umožnila omezit pohonné hmoty na palubě na méně než 40  kg (pro celkovou startovací hmotnost téměř 1400  kg ). Přesnost vstřikování umožnila omezit spotřebu pohonných látek pro umístění na 9  kg . To umožnilo prodloužit životnost ze 2 na 5 let, a to navzdory poruchám elektrického pohonného systému (spotřeba pohonných látek je 1,6  kg za rok).

Struktura, elektrický subsystém a anténní systém

Jednou z inovací ATS-6 bylo zabudovat nasazitelnou anténu o průměru více než 9  m . Tato anténa byla během startu složena pod kapotáž odpalovacího zařízení a nasazena na oběžnou dráhu způsobem podobným deštníku. Reflektor se skládal ze 48 kloubových hliníkových „žeber“, nesoucích kovovou síť Dacron. Zdroje antény (v pásmu C, S, L, UHF a VHF) byly umístěny na zemnící modul, který je připojen k reflektoru a solárním panelům strukturou vyztuženou uhlíkovými vlákny (CFRP). Solární panely byly namontovány na dvou výsuvných ramenech, na poloválcových plochách, takže osvětlená oblast byla relativně konstantní, i když solární panely byly stacionární. Vyrobená elektrická energie byla na začátku své životnosti 595  W. Elektrickou energii Eclipse dodávali dvě nikl-kadmiové baterie 15 Ah na regulované 30,5 V sběrnici  . Maximální rozměry družice na oběžné dráze 15,8  m 8,2  m .

3osá stabilizace

Jednou z hlavních inovací ATS-6 byl jeho 3osý stabilizační a řídící systém, schopný jemného směrování (lepší než 0,1 ° s použitím palubních senzorů, až 0,002 ° s použitím interferometru, vysokofrekvenční frekvence). Kromě toho byl satelit schopen depopointovat řízenou rychlostí, aby mohl sledovat satelity rolování na nízké oběžné dráze pomocí měření měření odchylky v pásmu S a také určovat oběžnou dráhu satelitu na oběžné dráze. . Tento experiment předznamenává funkční systém TDRSS. Tento subsystém řízení polohy byl tvořen Země a slunečními senzory (hrubé a jemné ukazování), hledačem hvězd orientovaným ve směru pólové hvězdy , 3 gyroskopickými senzory. Data ze senzorů byla zpracovávána 2 digitálními počítači a také záložním analogovým počítačem (tento počítač nemusel být během mise používán). Pohony byly tvořeny 3 setrvačnými koly a tryskami pro pohon horkým plynem (monopropellant, hydrazin). Jedno z kol selhaloČerven 1975, mise pokračovala pomocí 2 pracovních kol a trysek). Jako snímač polohy bylo také možné použít jedno z měření RF odchylek (1 v pásmu C, 1 v pásmu S).

Radiometr

ATS-6 byl vybaven radiometrem s velmi vysokým rozlišením (pro tuto dobu). Tento radiometr pracoval na dvou kanálech: infračervený (10,5 až 12,5 um) a viditelný (0,55 až 0,75 um). Vyrobené obrazy pokrývaly celý pozemský disk s rozlišením 2400 pixelů na 1200 řádků (11 km pixelů  v infračervené oblasti a 5,5  km ve viditelné oblasti). IR detektor byl pasivně ochlazen na 115 K, viditelný detektor udržován na 300 K. Kompletní obraz zemského disku byl vyslán do 25 minut. Bylo pořízeno několik stovek obrazů a přeneseno na zem, dokud se mechanická součást radiometru nezlomila a neukončila tento experiment, dva a půl měsíce po startu.

Telekomunikační mise

Hlavním posláním ATS-6 bylo ověřit možnosti přímého satelitního vysílání. Za tímto účelem byl satelit kromě antény vybaven komplexním užitečným zatížením schopným přijímat v pásmu VHF, C, S a L a přenášet pomocí 20 W tranzistorových vysílačů v  pásmu S (2 GHz), 40  W v pásmu L (1650  MHz ), 80 W vysílač  v UHF (860  MHz ) použitý pro přímý televizní experiment SITE (viz níže) a 20 W ATOP  v pásmu C (4  GHz ). Anténa vyprodukovala dvě místa pokrývající celkem více než 400 000  km 2 . V těchto oblastech byl možný příjem s anténami o průměru 3  m . Tato sada byla poprvé použita ve Spojených státech pro experimenty v teleedukaci a telelékařství,Srpna 1974 na Květen 1975. Družice byla poté přesunuta na oběžný oblouk z 94 ° západně na 35 ° východně. Ve spolupráci s Indickou kosmickou agenturou ( ISRO ), která v Indii nasadila 2 500 přijímacích stanic, byl po dobu 1 roku testován program distančního vzdělávání ( Satellite Instructional Television Experiment  (en) nebo SITE). Tato zkušenost měla velký úspěch a vedla k indickému operačnímu programu se satelitem INSAT IB (vypuštěnému v roce 1983). Následně byl satelit přiveden zpět přes USA, aby sloužil zejména jako relé pro satelity na nízké oběžné dráze (Nimbus 6), jakož i pro let Apollo-Sojuz.

Elektrický pohon

ATS-6 byl vybaven dvěma tryskami využívajícími proud iontů cesia, určených k údržbě severojižní stanice. Každý z těchto 16 kg trysek  , spotřebovávající 150  W , musel poskytnout tah 4 mN, se specifickým impulzem 2500 s. Palubní cesium mělo umožnit tah po dobu 4 400 hodin. Bohužel, po konstrukční chybě (obtížně identifikovatelné na zemi), nemohl být první propeler restartován po první době provozu 1 hodiny. Podobně nemohl být druhý restartován po uspokojivém provozním období 95 hodin. Lze však dosáhnout některých cílů tohoto experimentu, zejména ověření získaného tahu, absence rádiového rušení s jakýmkoli užitečným zatížením (od 150  MHz do 6  GHz ), absence opětovného ukládání cesia na satelitu , stejně jako správná neutralizace satelitu ve vztahu k okolní plazmě.

Experimenty fyziky částic

ATS-6 nesl několik experimentů s fyzikou částic na geostacionární oběžné dráze. Nejdůležitější bylo měření protonů s nízkou energií ( 25  keV až 3,6  MeV ), stejně jako detekce těžkých iontů (až 6  MeV ). Tento poslední experiment umožnil detekovat první těžké ionty (Z> 6) s energií E> 4  MeV na geostacionární oběžné dráze.

Propagační experimenty

Nakonec ATS-6 vzal na palubu několik majáků, což umožnilo měřit šíření elektromagnetických vln atmosférou na 13, 18, 20 a 30  GHz .

Poznámky a odkazy

  1. (in) ATS-6 Význam, RB Marsten, IEEE Transaction on Aerospace & Electronic Systems sv. AES-11 n o  6
  2. (in) ATS-6 Popis a výkon WN Redisch, transakce IEEE na Aerospace & Electronic Systems sv. AES-11 n o  6
  3. (in) ATS-6 IATS-6 Souhrn experimentu JP Corrigan, IEEE transakce na Aerospace & Electronic Systems sv. AES-11 n o  6
  4. (in) Experiment s adaptivním řízením polohování a otáčení kosmických lodí ATS-6, WC Isley; DL Endres IEEE transakce na Aerospace & Electronic Systems vol. AES-11 n o  6
  5. (en) ATS-6 interferometr, WC Isley; DL Endres IEEE transakce na Aerospace & Electronic Systems vol. AES-11 n o  6
  6. (in) Přesnost stanovení oběžné dráhy pomocí sledování satelitu k satelitu, FO Vonbun; PD Argentiero; PE Schmid IEEE Transactions on Aerospace & elektronické systémy vol.AES-14 n o  6
  7. (in) ATS-6 Radiometr s velmi vysokým rozlišením, WE Shenk; CC Stephanides; GE Sonnek; LD Howell IEEE Transactions on Aerospace & elektronické systémy vol.AES-11 n o  6
  8. (in) A Dream Come True: Satellite Broadcasting, R. Marsten, IEEE Transactions on Aerospace & Electronic Systems vol.33 n o  1
  9. (in) ATS-6 Satelitní instruktážní televizní experiment JE Miller, IEEE Transaction on Aerospace & Electronic Systems sv. AES-11 n o  6
  10. (in) ATS-6 motor Cesium Bombardment North South Station Keeping Experiment, RM Worlock; E. James; RE Hunter; RO Bartlett IEEE Transactions on Aerospace a elektronické systémy vol.AES-11 n o  6
  11. (in) NOAA Low Energy Proton Experiment, TA Fritz; JA Cessna IEEE Transactions on Aerospace a elektronické systémy vol.AES-11 n o  6
  12. (in) ATS-6 Millimeter Wave Propagation and Communication Experiments, LI Ippolito, IEEE Transactions on Aerospace & Electronic Systems sv. AES-11 n o  6

Podívejte se také

Související články

externí odkazy