Шицзян 20-й

Шицзян 20-й
Тип: Экспериментальный спутник
Страна: Китайская Народная РеспубликаКитайская Народная Республика Китайская Народная Республика
Оператор: Китайская академия космических технологий
COSPAR-ID : 2019-097A
Даты миссий
Габаритные размеры: > 8000 кг
Начинать: 27 декабря 2019 г.,
12:45 ( UTC )
Место старта: Космодром Вэньчан
Пусковая установка: Длинный марш 5
Положение дел: активный
Данные об орбите
Высота гусеницы: 35.786 км
Наклонение орбиты : 0 °

Shijian 20 ( китайский 實踐 二十 號 / 实践 二十 号, Pinyin Shíjiàn rshí Háo , немецкий: о «Praxiserprobung 20») - китайский спутник для тестирования технологий.

история

Спутник, построенный в Китайской академии космической технике под руководством Ли Фэн (李峰) из Xuesen лаборатории Цянь космической технологии , основана на недавно разработанной компании DFH-5 шины и используется для тестирования ключевых технологий новая спутниковая платформа. После некоторых проблем с пусковой установкой Langer Marsch 5 - в значительной степени идентичный спутник-предшественник Shijian 18 потерпел крушение в Индийском океане 2 июля 2017 года, через шесть минут после запуска - Shijian 20 стартовал с космодрома 27 декабря 2019 года в 12:45 ( UTC) Вэньчан на острове Хайнань . Примерно через 34 минуты после взлета 8-тонный спутник отделился от основной ступени ракеты и вышел на геостационарную орбиту .

особенности

Солнечные панели

Автобус DFH-5 имеет два полужестких крыла солнечных элементов, состоящих из шести модулей каждое , которые образуют «распятие» и придают спутнику « размах крыльев » 45 м в полностью развернутом состоянии , что примерно на 10 м больше, чем у авиалайнера Boeing 737. . Это дает мощность 30 кВт, из которых 18 кВт доступны для полезной нагрузки. Солнечные панели являются крупнейшими в своем роде в Китае как по размаху, так и по площади, а механизм складывания сложнее, чем когда-либо. В развернутом виде крылья солнечного элемента, каждое из которых весит около 50 кг, можно медленно вращать вокруг своей продольной оси с помощью двигателя, чтобы выровнять их по возможности по направлению к солнцу. В случае спутника связи NigComSat-1 , который основан на шине DFH-4 , в апреле 2008 года вышел из строя механизм вращения на крыле солнечного элемента, что впоследствии привело к полной потере спутника. В результате двигатель был переработан Академией космических технологий.

Широкополосная передача данных

Китайская академия космических технологий работает над технологиями спутникового Интернета , которыми пользуются военные и гражданские клиенты с 2016 года , что представляет особый интерес для потоковых сервисов, мобильной связи, служб спасения и Интернета вещей . Одна из проблем здесь в том, что хорошо подходящий для этой цели сам по себе K a диапазон (27-40 ГГц) уже широко используется. Поэтому Shijian 20 в настоящее время носит «гибкий широкополосный ретранслятор» , разработанный в научно - исследовательском институте 504 в Китайской академии космических технологии для диапазона Q / V , то есть 33-75 ГГц, в котором устройство выполняет поиск свободных частот в соответствии с требованиями. Это увеличивает практически достижимую скорость передачи данных в четыре-пять раз и теперь составляет 70 Гбит / с при полосе пропускания 5,5 ГГц. Первое системное тестирование состоялось 4 января 2020 года, а изменение частоты было успешно протестировано с 10 по 14 марта 2020 года.

Следующим шагом является проверка передачи данных в различных погодных условиях с упором на изучение потерь поглощения из-за капель дождя , которые являются определенной проблемой в странах с муссонным климатом. В Китае несколько компаний в настоящее время работают над спутниками связи на базе шины DFH-5 со скоростью передачи от 100 Гбит / с до 1 Тбит / с, которые хотят предоставить странам, участвующим в проектах Нового Шелкового пути, и соседним странам качественный Интернет, без которого не обойтись без сложных оптоволоконных сетей.

Коммуникационный лазер

В плохую космическую погоду , когда солнечный ветер нарушает радиосвязь, Народно-освободительная армия обычно использует так называемую « оптоэлектронную передачу сообщений » с помощью лазеров , высокоскоростной вариант старых мигающих сигналов. Также найдите на Бэйдоу коммуникационные лазеры - навигационные спутники используют для своего полета в сетке созвездие спутников для координации. В отличие от этих приложений, где всегда есть только один лазер на спутнике, Shijian 20 имеет инфракрасный лазерный терминал, разработанный исследовательским институтом 504 в течение 15 лет с тремя различными системами, которые должны быть испытаны в течение более длительного периода времени. время, чтобы иметь возможность использовать разработку будущих лазеров связи, особенно для модульной космической станции , которая, как ожидается, будет введена в эксплуатацию в 2022 году , для сбора данных о практических орбитальных операциях. Лазерный терминал, установленный в настоящее время на Shijian 20, достиг скорости передачи 10 Гбит / с с квадратурной фазовой манипуляцией в тесте в начале апреля 2020 года в двухканальном режиме, который по сравнению с одним лазером также обеспечивает лучшую устойчивость к помехам .

Гибридный привод

Shijian 20 имеет гибридный привод. С одной стороны, у него есть жидкостный двигатель малой тяги, который обеспечивает тягу в высоком вакууме и использовался для быстрого вывода спутника на геостационарную орбиту после отделения от ракеты-носителя. Управляющие сопла юстировки спутника также являются химическими подруливающими устройствами. Спутник также оснащен ионным двигателем для точной коррекции орбиты в течение ожидаемого 16-летнего срока службы . Хотя при этом создается лишь небольшая тяга, ее можно регулировать в два этапа, что означает, что спутник очень эффективно расходует топливо.

Система охлаждения

Хотя автобус DFH-5 относительно велик, его площадь поверхности недостаточна для излучения тепла, выделяемого полезными грузами во время нормальной работы, особенно если они находятся в центре корпуса. По этой причине у спутника замкнутый контур теплоносителя . Жидкость передается по трубам ко всем устройствам, где она поглощает избыточное тепло и переносит его к радиатору на внешней стороне спутника, который затем излучает тепло в космос. Радиатор, сделанный из полимера с памятью формы, во время запуска прилегал к стенке спутника. После того, как Shijian 20 вышла на правильную орбиту и начала работать, защелка автоматически открылась, и радиатор развернулся. Если эта система охлаждения зарекомендовала себя в долгосрочной перспективе, можно было бы элегантно решить противоречие между выработкой отходящего тепла все более требовательными полезными нагрузками и неадекватной поверхностью корпуса на будущих спутниковых платформах в диапазоне 10 киловатт. Поскольку система охлаждения, установленная в Shijian 20, поддерживает температуру внутри спутника на уровне 35  K , то есть -238 ° C, она также может быть подходящей для охлаждения чувствительных устройств в зондах дальнего космоса, чтобы уменьшить их тепловой шум.

веб ссылки

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Гюнтер Дирк Кребс: SJ 20. В: space.skyrocket.de. Достигано 8 апреля 2020 .
  2. ↑ 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. В: software.henu.edu.cn. 2 апреля 2019 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  3. ↑ 胡 喆 、 周旋:一身 真 功夫 亮点 真不少 —— 盘点 实践 二十 号 卫星 的 的 «黑 科技». В: xinhuanet.com. 27 декабря 2019 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  4. ↑ а б Крис Гебхардт: « Длинный марш 5» проводит критическое возвращение к полетной миссии. В: nasaspaceflight.com. 27 декабря 2019, доступ к 8 апреля 2020 .
  5. ↑ а б 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. В: scitech.people.com.cn. 27 декабря 2019 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  6. ↑ a b Mark Wade: DFH-5 в Encyclopedia Astronautica , по состоянию на 8 апреля 2020 г. (на английском языке).
  7. ↑ Китай демонстрирует передовые космические технологии в Париже. В: cgwic.com. 17 июня 2019, доступ к 8 апреля 2020 .
  8. ↑ 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. В: chinanews.com. 12 ноября 2008 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  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». В: blog.sina.com.cn. 18 апреля 2017 г., Проверено 8 апреля 2020 г. (китайский).
  10. ↑ 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. В: gb.oversea.cnki.net. Проверено 8 апреля 2020 г. (китайский).
  11. ^ Чжан Фэй и др.: Дизайн прототипа фильтра, близкого к идеальной реконструкции, на гибком транспондере для широкополосной спутниковой связи. В: researchgate.net. Достигано 8 апреля 2020 .
  12. ↑ 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. В: spaceflightfans.cn. 20 марта 2020 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  13. ↑ 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 第一 阶段 在 轨 测试. В: spacechina.com. 10 апреля 2020 г., по состоянию на 10 апреля 2020 г. (китайский).
  14. ↑ 张宏洲: 2017 军校 巡礼 第二 十五 站 ： 航天 工程 大学. В: mod.gov.cn. 15 июня 2017 г., Проверено 8 апреля 2020 г. (китайский).
  15. ↑ 速率 高达 10 Гбит / с！ 实践 二十 号 卫星 激光 通信 通过 在 轨 验证. В: spaceflightfans.cn. 8 апреля 2020 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  16. ↑ 蒋建军 et al.:形状 记忆 智能 复合 材料 的 发展 与 应用. В: jme.biam.ac.cn. 17 августа 2018 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  17. ↑ 夏爱兰:神奇 的 形状 记忆 材料. В: xinhuanet.com. 27 сентября 2019 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).
  18. ↑ 胡 喆 、 周旋:一身 真 功夫 亮点 真不少 —— 盘点 实践 二十 号 卫星 的 的 «黑 科技». В: xinhuanet.com. 27 декабря 2019 г., по состоянию на 8 апреля 2020 г. (китайский).