Shijian 20

Shijian 20
Modelo: Satélite experimental
País: República Popular da ChinaRepública Popular da China República Popular da China
Operador: Academia Chinesa de Tecnologia Espacial
COSPAR-ID : 2019-097A
Datas da missão
Dimensões: > 8000 kg
Começar: 27 de dezembro de 2019,
12h45 ( UTC )
Lugar de partida: Wenchang Cosmodrome
Launcher: 5 de março longo
Status: ativo
Dados de órbita
Altura da trilha: 35.786 km
Inclinação da órbita : 0 °

Shijian 20 ( chinês 實踐 二十 號 / 实践 二十 号, Pinyin Shíjiàn Èrshí Háo , alemão: sobre "Praxiserprobung 20") é um satélite chinês de teste de tecnologia.

história

O satélite construído pela Academia Chinesa de Tecnologia Espacial sob a direção de Li Feng (李峰) do Laboratório de Tecnologia Espacial Qian-Xuesen é baseado no barramento DFH-5 recém-desenvolvido da empresa e é usado para testar as principais tecnologias do novo plataforma de satélite . Depois de alguns problemas com o lançador Langer Marsch 5 - o satélite predecessor praticamente idêntico Shijian 18 caiu no Oceano Índico em 2 de julho de 2017, seis minutos após seu lançamento - o Shijian 20 decolou do cosmódromo em 27 de dezembro de 2019 às 12h45 (UTC) Wenchang na Ilha de Hainan . Cerca de 34 minutos após a decolagem, o satélite de 8 toneladas se separou do estágio inicial do foguete e entrou em órbita geoestacionária .

particularidades

Painéis solares

O ônibus DFH-5 possui duas asas de células solares semirrígidas compostas por seis módulos cada , que formam um “crucifixo” e dão ao satélite uma “ envergadura ” de 45 m quando totalmente desdobrado , cerca de 10 m a mais que o Boeing 737 . Isso gera uma potência de 30 kW, dos quais 18 kW estão disponíveis para as cargas úteis. Os painéis solares são os maiores desse tipo na China em termos de extensão e área, e o mecanismo de dobramento está mais complicado do que nunca. Uma vez desdobradas, as asas da célula solar, cada uma pesando cerca de 50 kg, podem ser giradas lentamente em torno de seu eixo longitudinal por um motor para alinhá-las o mais possível em direção ao sol. Em abril de 2008, o satélite de comunicações NigComSat-1 , que era baseado no barramento DFH-4 , teve uma falha no mecanismo de rotação de uma asa de célula solar, que posteriormente levou à perda total do satélite. Como resultado, a unidade foi redesenhada pela Academia de Tecnologia Espacial.

Transmissão de dados em banda larga

A Academia Chinesa de Tecnologia Espacial tem trabalhado em tecnologias para uma Internet baseada em satélite compartilhada por clientes militares e civis desde 2016 , que é de interesse particular para serviços de streaming, comunicação móvel, serviços de resgate e Internet das Coisas . Um dos problemas aqui é que a banda adequada para esse fim em si K a (27-40 GHz) já é amplamente utilizada. Portanto, Shijian 20 agora carrega um “transponder de banda larga flexível”, desenvolvido pelo Instituto de Pesquisa 504 da Academia Chinesa de Espaço Tecnologia para a gama Q / V , ou seja, 33-75 GHz, onde o dispositivo procura frequências livres, conforme necessário. Isso aumenta a taxa de transmissão de dados praticamente atingível em quatro a cinco vezes e agora é de 70 Gbit / s com uma largura de banda de 5,5 GHz. Um primeiro teste de sistema ocorreu em 4 de janeiro de 2020, e a mudança de frequência foi testada com sucesso de 10 a 14 de março de 2020.

O próximo passo é testar a transmissão de dados em diferentes condições climáticas, com foco na investigação das perdas por absorção devido às gotas de chuva , que são um certo problema em países com clima de monções. Na China, várias empresas estão trabalhando atualmente em satélites de comunicação baseados no barramento DFH-5 com taxas de transmissão de 100 Gbit / sa 1 Tbit / s, que querem abastecer os países envolvidos nos projetos da Nova Rota da Seda e seus vizinhos países com Internet de alta qualidade sem que complexas redes de fibra ótica tenham que ser construídas.

Laser de comunicação

No mau tempo espacial , quando o vento solar interrompe a comunicação por rádio, o Exército de Libertação do Povo usa rotineiramente a chamada " transmissão de mensagem optoeletrônica " por meio de lasers , uma variante de alta velocidade dos antigos sinais intermitentes. Encontre também lasers de comunicação no Beidou - os satélites de navegação usam para seu vôo em uma constelação em forma de rede de satélites para coordenar. Em contraste com essas aplicações, onde há sempre apenas um laser no satélite, o Shijian 20 tem um terminal de laser infravermelho desenvolvido pelo instituto de pesquisa 504 ao longo de um período de 15 anos com três sistemas diferentes que devem ser testados por um período mais longo de tempo para poder usar o Desenvolvimento de futuros lasers de comunicação, especialmente para a estação espacial modular , que deve entrar em operação em 2022 , para coletar dados de operação orbital prática. O terminal de laser atualmente instalado no Shijian 20 alcançou uma taxa de transmissão de 10 Gbit / s com chaveamento de fase em quadratura em um teste no início de abril de 2020 em operação de dois canais, que em comparação com um único laser também oferece melhor imunidade a interferências .

Direção híbrida

Shijian 20 tem uma unidade híbrida. Por outro lado, ele tem um propulsor de líquido que fornece um impulso de alto vácuo e foi usado para colocar rapidamente o satélite em sua órbita geoestacionária após a separação do lançador. Os bocais de controle para alinhar o satélite também são propulsores químicos. O satélite também está equipado com um propulsor de íons para correções de órbita fina durante sua vida útil prevista de 16 anos . Embora isso gere apenas uma pequena quantidade de empuxo, pode ser regulado em dois estágios, o que significa que o satélite é altamente eficiente no uso de combustível.

Sistema de refrigeração

Embora o barramento DFH-5 seja relativamente grande, sua área de superfície é insuficiente para irradiar o calor gerado pelas cargas durante a operação normal, especialmente se elas estiverem no centro da carcaça. Por este motivo, o satélite possui um circuito fechado de refrigeração . Um líquido é conduzido por tubos para todos os dispositivos, onde absorve o excesso de calor e o transporta para um dissipador de calor do lado de fora do satélite, que então irradia o calor para o espaço. O referido dissipador de calor feito de um polímero com memória de forma ficou plano na parede do satélite durante o lançamento. Depois que o Shijian 20 atingiu a órbita correta e começou a operar, a trava foi liberada automaticamente e o dissipador de calor se abriu. Se este sistema de resfriamento se provar a longo prazo, poder-se-ia resolver elegantemente a contradição entre a geração de calor residual das cargas úteis cada vez mais exigentes e a superfície inadequada da carcaça em futuras plataformas de satélite na faixa de 10 quilowatts. Uma vez que o sistema de resfriamento instalado em Shijian 20 mantém a temperatura dentro do satélite em 35  K , ou seja, −238 ° C, também seria adequado para resfriar os dispositivos sensíveis em sondas de espaço profundo, a fim de reduzir seu ruído de calor .

Links da web

Evidência individual

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