ESA: n uusi automaattinen siirtoauto, Jules Verne, on viettänyt äskettäin 21 päivää kammiossa, joka simuloi tilan kylmää, säteilyä ja tyhjiötä. 20 tonnin avaruusalus kiinnitetään lopulta Ariane 5 -raketin huipulle kesällä 2007 ja lentää kansainväliseen avaruusasemaan. Loppujen lopuksi rakennetaan koko näiden avaruusalusten laivasto, joka siirtää korvaavan lastin asemalle ja palvelee sitten kertakäyttöisissä roskkasäiliöissä palaessaan maan ilmakehään.
Jules Verne, ensimmäinen automatisoitu siirtoauto (ATV), on 21 päivän ajan peräkkäin selvinnyt vain avaruusympäristön tiukimmista olosuhteista, mutta on myös menestyksekkäästi testannut lento-ohjelmistonsa ja laitteistonsa vaikeimmissa simuloiduissa olosuhteissa. avaruus tyhjiö, jäätymislämpötilat ja palava aurinko säteily.
Jules Vernen ATV, monimutkaisin avaruusalus, joka on koskaan kehitetty Euroopassa, on tarkoitus tehdä aloituslennonsa Ariane 5: n huipulla kesällä 2007 toimittamaankseen uudelleen kansainvälisen avaruusaseman. Se on juuri saanut päätökseen kaikkein tyhjimmän testikampanjansa ESA: n testauslaitoksilla ESTEC: ssä Noordwijkissa, Alankomaissa.
”22. marraskuuta alkanut testikampanja, jossa on erilaiset kylmä- ja kuumavaiheet, on suoritettu aikataulun mukaisesti, ja tämän monimutkaisen avaruusaluksen” käyttäytyminen ”on yleensä noudattanut odotettua reagoidessaan kylmään ja kuumaan ympäristö ", sanoi Bachisio Dore, ESA: n ATV: n kokoonpanon integroinnin ja todentamisen (AIV) johtaja. "Tämän testikampanjan onnistunut loppuun saattaminen on merkittävä virstanpylväs ATV-ohjelmalle."
Lämpöhaaste
Kokeen haastavinta osa on ollut Jules Verne ATV: n pitää lämpötilansa tiukkojen rajojen sisällä yhteensopivana kaikkien tuhansien laitteistoosien kanssa, jotka muodostavat sen hienostuneita alijärjestelmiä. Erityiset ohjelmistot ja uusi tekniikka mahdollistavat ATV: n tasapainottaa avaruusaluksen lämpötilat ja mahdollistavat sen lentää tasaisesti pakkasessa pimeässä, palavassa auringonpaisteessa ja kiertoradan ympäristössä.
"Se on kuin tietokoneen kannettava tietokone pakastimeen, altistamalla se auringolle kesälämpötilassa ja takaisin takaisin pakastimeen, kun käytät sitä jatkuvasti", selitti yksi 35: sta Astrium- ja alihankkijainsinööristä, jotka seuraavat avaruusaluksia. ympäri vuorokauden, seitsemänä päivänä viikossa.
Jules Verne ei ole kannettava tietokone - se on 20 tonnin avaruusalus, kaksikerroksisen väylän kokoinen, kymmenillä tehokkailla tietokoneilla ja suurella määrällä elektroniikkaa. Sen miljoonan rivikoodiohjelmiston ansiosta se on suurin ja yksityiskohtaisin koskaan kehitetty Euroopassa.
Erityisesti Jules Vernen sisälle ja sen ympärille testiä varten lisätyt 625 sisäänrakennettua lämpöanturia ja vielä 250 ylimääräistä anturia ovat seuranneet tarkkaan, että lämpötilat pysyvät hyväksyttävissä rajoissa ympäri vuorokauden.
Samaan aikaan valtavan 2 300 m³: n LSS-kammion (Space Space Simulator) kammion sisällä, kiertoradalla olosuhteet ja lämpöjaksot on tuotettu. Tyypillinen tyhjiötaso, miljoona miljoonasosaa, saavutettiin, ulkokammion lämpötila laskettiin miinus 30 ° C tai miinus 80 ° C testisyklin mukaisesti; ja lyhytaikaisesti aurinko-simulaattori aktivoitiin antaen vaakasuuntaisen aurinkosäteen, jonka halkaisija oli 6 metriä, säteilevän voimakkaan 1400 wattin neliömetriä häikäisevälle valkoiselle kerrokselle, joka suojaa Jules Verneä.
Huippuluokan lämpöputket
Mönkijä koostuu kahdesta päämoduulista, joilla on omat lämpötilavaatimukset. Paineistettu integroitu lastinkuljetusalusta, jonka 48 m³ -osasto on tarkoitettu koko re-lastin kuljettamiseen asemalle (enimmäismassa 7 667 kg). Tämän ISS: ään kiinnitettävän moduulin on pysyttävä 20 ° C: n ja 30 ° C: n välillä laukaisun ja telakoinnin välillä ja ISS: n kanssa kytketyn vaiheen aikana, etenkin kun polttoaineen tankkaus siirretään asemaan.
Paineettoman avioniikka- / käyttömoduulin, joka sisältää rakettimoottorit, sähkövirran, elektroniikan, tietokoneet, tietoliikenteen ja avioniikan, on oltava 0 ° C - 40 ° C.
Avioniikkakenttä, joka on mönkijän aivot, tuottaa omaa lämpöä monista elektronisista laitteista ja hallitsee samalla erittäin hienostunutta järjestelmää ylikuumenemisen hallitsemiseksi. ”Avioniikkapaikassa sijaitsevien 40 huipputeknisen muuttuvan johtavuuden lämpöputken ansiosta ATV pystyy kuljettamaan lämpöä ja vapauttamaan energian suoraan avaruuteen tai muuten lämmittämään muita osia erittäin taloudellisella tavalla muoti. Tämä uusi tekniikka tarkoittaa, että voimme päästä eroon 50% enemmän energiaa koko avaruusalukselle ja säilyttää silti oikea sisälämpötilaympäristö ”, selittää Astriumin lämpöinsinööri Patrick Oger.
Testin toisena tavoitteena oli tarkkailla ATV: n kaasumaisuutta, joka johtui avaruusaluksen joistakin materiaaleista, jotka tyhjöolosuhteissa vapauttavat joitain sisäisiä kaasuja, jotka yleensä jäävät niiden sisälle. ATV-kaasunäytteet kerättiin tyhjiökammion testien aikana ja analysoidaan myöhemmin. Ilmailualan insinöörit haluavat olla varmoja, etteivät ATV-kaasut saastuta avaruusaluksen kriittisiä mekanismeja, kuten ne, jotka pyörittävät aurinkopaneeleja kohti aurinkoa. Niiden kierto eri lämpötiloissa suoritettiin oikein, vaikka neljää aurinkopaneelia ei ollut asennettu ATV: hen testiä varten.
Tuhat testijaksoa
Testin päätarkoituksena oli varmistaa, että kaikki tyhjiöympäristössä kaikki laitteistot toimivat yhdessä kunnolla. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi monimutkaiselle avaruusalukselle, kuten ATV: lle, Astrium-insinöörien oli kehitettävä, viritettävä ja validoitava noin tuhat testimenettelyä ja automatisoidut testisekvenssit.
Esimerkiksi testin aikana ATV-insinöörit aktivoivat myös joitain avaruusaluksen liikkuvista osista. Heti kun käskettiin laajentamaan tai vetämään telakointijärjestelmän koetinta, he näkivät sen liikkuvan hitaasti katsellen pienten LSS-ikkunoiden läpi lähellä avaruusaluksen yläosaa.
Testauksen viimeisinä päivinä suoritettiin useita 32 moottorin työntövoiman simuloitua ampumista heliumkaasulla, jotta varmistettaisiin käyttövoiman ja avioniikan osajärjestelmien oikea vuorovaikutus. Lisäksi kaikki ATV: n tarvitsemat laitteistot hätätoimenpiteiden suorittamiseksi törmäyksen välttämiseksi ISS: n kanssa testattiin lämpötestien aikana simuloimalla neljän tällaisen liikkeen suoritusta.
”Näiden laajojen testien ansiosta on ollut mahdollista validoida koko mönkijä, toisin sanoen kaikki laitteet, kun se reagoi ankariin kiertoelinolosuhteisiin. Samalla voimme tarkistaa virran ja lämmön ohjaamiseen tarvittavien laitteistojen ja ohjelmistojen täydellisen suorituskyvyn avaruudessa läheisissä olosuhteissa ”, kertoo AIT: n Astrium-ATV: n johtaja Marc Chevalier. "Tämä onnistunut testi osoittaa meille myös pieniä parannuksia ohjelmistoprosesseihin, jotka olisi hyvä toteuttaa."
Tulevina viikkoina noin 50 gigatavua testattua tietoa, joka on tallennettu lämpötestin aikana suoritetun 270 tunnin toiminnallisen testauksen aikana ja joka on arkistoitu, analysoidaan huolellisesti varmistaakseen, että mahdolliset pienet poikkeamat tai virheet ymmärretään täysin.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
