Космическая платформа (спутниковая платформа) — это общая унифицированная модель для построения космических аппаратов (КА), которая включает в себя все служебные системы спутника (т. н. модуль служебных систем), а также конструкцию модуля полезной нагрузки, но без целевой (ретрансляционной, научной или другой) аппаратуры.
С другой стороны, в зависимости от типа КА, понятие платформа часто употребляется для обозначения модуля служебных систем, содержащего только лишь служебные системы спутника (без конструкции модуля полезной нагрузки).
Использование космических платформ имеет ряд преимуществ по сравнению с индивидуальным изготовлением космический аппаратов[1]:
Обычно, в космическую платформу входят все служебные системы спутника кроме модуля полезной нагрузки. В этом случае, платформа также называется Модулем служебных систем и содержит[2][3][4]:
Также, на космической платформе предусматривается место для установки отсека полезной нагрузки и антенн. Тем не менее, на платформах для построения спутников связи, например Спейсбас, Экспресс или SS/L 1300, конструкция модуля полезной нагрузки (без ретрансляционной аппаратуры установленной на ней) обычно тоже считается частью платформы.
Обычно платформы оптимизируются под массу выводимой полезной нагрузки, что в свою очередь определяет массу всего спутника и мощность системы энергоснабжения[4].
Одним из важнейших параметров является отношение массы ПН к общей массе КА. Очевидно, что чем лучше это соотношение, тем эффективнее могут быть выполнены задачи миссии. Обычно грузоподъемность ракеты-носителя определяет максимальную массу КА на орбите. Таким образом, чем меньше весит платформа, тем больше полезного груза может быть доставлено на заданную орбиту[4][5].
В настоящее время это отношение составляет примерно 18-19 % для современных тяжелых телекоммуникационных платформ, таких как Спейсбас или Экспресс 2000. Основной технологической проблемой является энергетическая стоимость повышения орбиты с геопереходной до геостационарной. КА должны нести большое количество горючего для повышения орбиты (до 3 тонн и больше). Кроме того, ещё 400—600 кг используется для удержания спутника на заданной орбите за все время активной эксплуатации[6][7].
В недалеком будущем, широкое использование электрических ионных двигателей, а также уменьшение массы солнечных батарей и аккумуляторов должно привести к улучшению отношения массы ПН к общей массе КА до 25 % и более[6][7].
Одним из самых перспективных направлений является развитие электрических ионных и плазменных двигателей. Эти двигатели обладают гораздо более высоким удельным импульсом по сравнению с традиционными двух-компонентными гидразиновыми системами (1500-4000 сек. против 300 сек) и поэтому их использование может привести серьёзному уменьшению массы спутников и соответствующему уменьшению стоимости их запуска. Например, электрический ионный двигатель фирмы Boeing XIPS25, использует всего лишь 75 кг горючего для удержания спутника на орбите в течение 15 лет. При возможном использовании этого двигателя для повышения и последующего удержания орбиты, можно сэкономить до 50 млн Евро (хотя в данный момент эта функция полностью не используется)[5][6][7][8].
С другой стороны, использование новых технологий применительно к солнечным батареям (переход с кремниевых на многослойные GaInP/GaAs/Ge) и аккумуляторам (внедрение литий-ионных технологий) также приведет к снижению веса КА[9].
В 1963 году в ОКБ-586 (впоследствии КБ «Южное») в городе Днепропетровск был впервые в мире разработан эскизный проект трёх унифицированных платформ космических аппаратов: ДС-У1 — неориентированная с химическими источниками энергии, ДС-У2 — неориентированная с солнечными батареями, ДС-У3 — ориентированная на Солнце с солнечными батареями.
АУОС — космическая платформа, разработанная в ОКБ-586. Существовала в 2-х модификациях: 1) с ориентацией на Землю (АУОС-З) и 2) с ориентацией на Солнце (АУОС-СМ). В спутниках серии АУОС сохранились многие идеи и концепции, заложенные в космической платформы предыдущего поколения разработки ОКБ-586 — ДС-У.
По массе (вместе с горючим), в настоящее время спутниковые платформы можно разделить на три категории[2][4]:
Также при разработке платформы учитываются тип вывода на опорную орбиту: прямой вывод или с довыводом с геопереходной на геостационарную орбиты с помощью апогейной ДУ спутника. В общем случае, КА построенные на легких платформах могут быть напрямую выведены на геостационарную орбиту, что позволяет избавиться от апогейного двигателя и сопровождающего его топлива.
В настоящее время основные производители геостационарных спутников используют следующие спутниковые платформы:
Название | Масса КА, кг | Мощн. ПН, кВт | К-во изготовл. (в производстве) КА | Производитель | Страна |
---|---|---|---|---|---|
Средние и тяжелые платформы | |||||
Spacebus 4000[4] | 3000-5900 | до 11,6 | 65 (7) | Thales Alenia Space | |
Eurostar 3000[10] | до 6400 | 6 — 14 | более 60 | EADS Astrium | |
Alphabus[11] | 6000 — 8800 | 12 — 18 | 1 | EADS Astrium / Thales Alenia Space | |
Boeing 702 | до 6000 | до 18 | 25 (15) | Boeing | |
Boeing 601 | 73 (3) | Boeing | |||
SS/L 1300 | до 8000 | до 20 | 83 (25)[12] | Space Systems/Loral | |
A2100AX | 2800 — 6600 | до 15 | 36 | Lockheed Martin Space Systems | |
КАУР-4 | 2300 — 2600 | 1,7 — 6,8 | 31 | ОАО ИСС | |
Экспресс 2000[13] | до 6000 | до 14 | 0 (4) | ОАО ИСС | |
Дунфан Хун-4 (DFH-4) | до 5200 | до 8 | 12 | China Aerospace Science and Technology Corporation | |
DS-2000[14] | 3800 — 5100 | до 15 | 4 (7) | Mitsubishi Electric | |
Легкие платформы | |||||
STAR bus[15] | 1450 (сухая) | 1,5 — 7,5 | 21 (10) | Orbital Sciences Corporation | |
Экспресс 1000[13] | до 2200 | до 6 | 6 (18) | ОАО ИСС | |
A2100A | 1-4 | Lockheed Martin Space Systems | |||
LUXOR (SmallGEO) | 1600 — 3000 | до 4 | 0 (1) | OHB | |
Навигатор[16] | 650 — 850* | до 2,4 | 3 (5)[17][18] | НПО им. Лавочкина | |
Яхта[19] | 350 — 500* | до 3,9 | 4 | ГКНПЦ им. М.В.Хруничева | |
Универсальная космическая платформа[20] | 950 — 1200 | до 3 | 4 (1)[21] | РКК «Энергия» | |
* Сухая масса платформы | |||||
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .