Autor Wątek: PROCYON (kompendium)  (Przeczytany 3545 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #15 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:53 »
Oba zwierciadła są wykonane z aluminium i pokryte warstwą odbijającą złożona z MgF2. Są one zamocowane do podstawowych płyt aluminiowych za pomocą szklanych podkładek i kleju. Mogą wytrzymać wibracje na poziomie 27 Grms, przeciążenia 1000 G i temperatury w zakresie od -20 do + 60C.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #16 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:54 »
Wokół zwierciadła wtórnego oraz w otworze zwierciadła głównego znajdują się przegrody chroniące przed światłem rozproszonym. Nie istnieje żadna ścieżka bezpośrednio łącząca otwór wejściowy z detektorem, dzięki czemu poziom światła rozpłoszonego jest mniejszy od 1/100 intensywności emisji wodoru w przestrzeni międzygwiazdowej.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #17 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:55 »
Zespół detektora jest oparty na płycie mikrokanałowej (Microchannel Plate - MPC). Mieści się on w walcowatej obudowie przymocowanej do tubusu teleskopu. Jest on identyczny z detektorem FUV (Far Ultravillet Detector) instrumentu PHEBUS (Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy) orbitera MPO (Mercury Planetary Orbiter) misji BepiColombo. System ten obejmuje okno wejściowe, układ MCP, anodę czułą na pozycję, elektronikę oraz moduł dostarczający wysokie napięcie. Układ MCP jest umieszczony w komorze próżniowej utworzonej przez ceramiczną obudowę oraz okno wejściowe. Na tylnej stronie okna wejściowego znajduje się warstwa CsTe stanowiąca fotokatodę. Charakteryzuje się wysoka wydajnością w zakresie FUV. Do powielania elektronów używany jest 5-stopniowy układ MCP. Każdy element MCP ma kształt kolisty. Przednie dwa elementy MCP (stos V) i trzy tylne MCP (stos Z) bezpośrednio stykają się ze sobą tworząc wspólny układ. Za MCP znajduje się układ kodera anody opornikowej (Resistive Anode Encoder- RAE) określający pozycję iniekcji elektronów. Chmura elektronów za stosem Z zderza się z RAE i jest dzielona pomiędzy 4 elektrody. RAE ma wymiary 20 x 40 mm. Elektronika ucyfrawia pochodzący z niego sygnał do postaci obrazu o wymiarach 512 x 512 pikseli. Pojedynczy piksel ma szerokość 160 µm. Rozdzielczość kątowa wynosi 0.024 stopnia na piksel. Czułość wynosi 3.4 x 10^-3 cts/s/pix/R (zliczeń na sekundę na piksel na promień Ziemi). Sygnał z każdej elektrody jest wzmacniany przez dedykowany wzmacniacz. Następnie system kształtujący sygnał wzmacnia go ponownie i klasyfikuje jako odczyt przekraczający próg detekcji. W dalszej kolejności wysyła go do elektroniki instrumentu.

 Jednostka elektroniki instrumentu znajduje się w prostopadłościennej obudowie umieszczonej za obudową detektora. Obrania ona dane z detektora i przesyła je do komputera pokładowego sondy. Ponadto odbiera i wykonuje komendy oraz monitoruje stan poszczególnych komponentów urządzenia. Przetwarza też zasilanie otrzymywane z sieci elektrycznej sondy, w tym dostarcza wysokiego napięcia na detektor MCP.

Instrument LAICA został opracowany przez Uniwersytet Rikkyo (Rikkyo University) w Tokio. Koszty instrumentu wyniosły 22 mln jenów.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #18 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:56 »
CEL PRZELOTU
 W czasie startu planetoida mogąca być celem przelotu nie została wybrana z uwagi na niepewności w parametrach orbity okołosłonecznej sondy, zależnych głównie od daty rozpoczęcia misji. Poszukiwania celu prowadzono w oparciu o bazie planetoid Międzynarodowej Unii Astronomicznej z uwzględnieniem dwóch scenariuszów misji - sytuacji nominalnej z przelotem koło Ziemi oraz sytuacji w której warunki startu uniemożliwiały uzyskanie zmiany szybkości pozwalającej na wykonanie przelotu koło Ziemi. Wstępne założenia misji przewidywały wykonanie ponownego przelotu koło Ziemi po spotkaniu z planetoidą i wykonanie dodatkowego przelotu koło innego celu NEO. Mówiono również o maysmalnie trzech przelotach tego typu.

Wstępnie rozważanymi celami były 2000 DP107, 2010 LJ14 i 2002 AJ29. Po starcie jako cel wybrano planetoidę 2000 DP107 (18585). Wykonanie przelotu koło tego obiektu  uniemożliwiało powrót w okolice Ziemi, przez co odwiedziny kolejnej planetoidy nie były możliwe.

Planetoida 2000 DP107 została odkryta 29 października 2000 r podczas przeglądu LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research) prowadzonego przez siły powietrze USA, NASA i Laboratorium Lincolna (Lincoln Laboratory) wchodzące w skład Politechniki Stanu Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology - MIT). Służył do tego teleskop na poligonie White Sands (White Sands Missile Range - WSMR) w pobliżu miejscowości Socorro w Nowym Meksyku. Jej orbita charakteryzuje się peryhelium w odległości 1.37 AU, mimośrodem 0.38 i inklinacją 8.66 stopnia. Obserwacje radarowe wykonane w Goldstone 28 i 29 września 2000 r wykazały, że jest to układ dwóch obiektów o wielkości ponad 800 i 300 metrów. Była to pierwsza planetoida podwójna odkryta dzięki obserwacjom radarowym. Zostało to potwierdzone dalszymi obserwacjami w Arecibo wykonanymi w okresie od 30 września do 7 października 2000. Odległość pomiędzy składnikami została oszacowana na 2.6 km. Obserwacje fotometryczne wykonane w okresie od 25 września do 4 października wykazały, że jasność tego obiektu zmieniała w okresie 0.11564 +/-0.00001 dnia z amplitudą 0.19 magnitudo. Okres obiegu oszacowany na bazie obserwacji fotometrycznych zasłonięć i zakryć obiektów w układzie podwójnym wynosi 1.76 +/- 0. 02 dnia. Spektrom planetoidy jest płaskie i prawie pozbawione charakterystycznych cech. Według analiz części obserwacji fotometrycznych planetoida została zakwalifikowana do typu C, a według innych do typu X. Pokazuje to że fotometria szerokopasmowa nie pozwala na pewne rozróżnienie tych dwóch typów.

Polskie Forum Astronautyczne

Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #18 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:56 »

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #19 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:57 »
Obserwacje o wysokiej rozdzielczości wykonane we wrześniu 2008 r pozwoliły na uzyskanie modeli kształtu obu składników. Model składnika głównego uzyskany z rozdzielczością 57 metrów pokazał, że ma on wymiary 990 x 940 x 960 m +/-5% wzdłuż głównych osi (X, Y, Z) a jego objętość (0.337 +/-15% kilometra sześciennego) odpowiada sterze o średnicy 860 +/-5% m. Całkowita powierzchnia ma wielkość 2.481 +/-10% kilometrów kwadratowych. Gęstość została oszacowana na 1.7 g/cm^3, co sugeruje że planetoida ma strukturę konglomeratu rumoszu. Okres rotacji jest krótki, wynosi 2.8 godziny. Z powodu szybkiej rotacji posiada on wyraźne wybrzuszenie na równiku i wąskie końce na biegunach. Prawdopodobnie szybki obrót powodował utratę materii, z której uformował się składnik mniejszy.

Model kształtu składnika mniejszego uzyskano z rozdzielczością 52 metrów. Ma on sylwetkę lekko trójkątną przy patrzeniu od strony biegunów. Jego wymiary wynoszą 379 x 334 x 270 m +/-6% wzdłuż głównych osi, a jego objętość (0.017 +/-18% kilometra sześciennego) odpowiada sterze o średnicy 0.316 +/-6% km. Całkowita powierzchnia ma wielkość 0.329 +/-13% kilometra kwadratowego. Okres rotacji wynosi 1.77 +/-0.02 godziny.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #20 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:58 »
HISTORIA MISJI

Prace projektowe nad misją PROCYON rozpoczęły się we wrześniu 2013 r. Prace nad instrumentem LAICA zainicjowano w październiku. W listopadzie zakończono projektowanie i testy struktury mechanicznej instrumentu a grudniu przeprowadzono testy wibracyjne. W okresie od grudnia 2013 r do lipca 2014 r zbudowano model inżynieryjny sondy (Engynieering Model - EM) oraz strukturalno - termalny sondy (Structural and Thermal Model - STM) i przeprowadzono odpowiednie testy termiczne i wibracyjne z ich użyciem. W tym okresie wytworzono również komponenty modelu lotnego (Flight Model - FM). Równolegle trwały dalsze prace nad instrumentem LAICA. W styczniu 2014 r potwierdzono jego ostatecznie parametry i rozpoczęto wytwarzanie zwierciadła głównego. W lutym wykonano testy termiczne mocowań zwierciadła za pomocą kleju. W marcu zakończono prace nad zwierciadłem i wykonano jego testy optyczne. Ponadto pzreprowadzono testy zespołu detektora. W kwietniu zawieradło główne zostało przyklejone do struktury podpierającej. W maju zakończono prace nad tubusem teleskopu, przeprowadzono testy optyczne, wykonano testy wibracyjne i szokowe na modelu inżynieryjnym, oraz testy wpływu temperatury na właściwości optyczne. Następnie model lotny instrumentu został zintegrowany. W lipcu gotowy instrument został poddany testom wibracyjnym i testom termicznym w komorze próżniowej. Następnie został on zamontowany na sondzie. W okresie od lipca do października 2014 r model lotny sondy został ostatecznie zmontowany i poddany testom weryfikującym działanie napędu jonowego i systemu elektrycznego, zachowanie przy zmieniających się warunkach termicznych w próżni, odporność na wibracje i wstrząs podczas oddzielani od rakiety nośnej. Na początku listopada sonda została dostarczona na kosmodrom w Tanegashimie  Następnie została przyłączona do górnego stopnia rakiety H2A z sondą Hayabusa 2.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #21 dnia: Czerwiec 07, 2015, 15:59 »
PRZEBIEG MISJI
 Sonda PROCYON wystartowała jako ładunek dodatkowy wraz z sondą Hayabusa 2. Innymi ładunkami dodatkowymi były: Shin’en-2 - niewielki statek kosmiczny z wyposażeniem radiowym pozwalający na zademonstrowanie możliwości odbioru przez amatorów sygnału wysyłanego przez pojazd na orbicie okołosłonecznej, oraz ArtSat-2/DESPATCH - rzeźba wykonana techniką druku 3D wyposażona w system radiowy transmitujący poezje.

Start obył się dnia 3 grudnia 2015 r. Miejscem startu był kosmodrom w Tanegashimie (Tanegashima Space Center) na wyspie Kyushu na południu Japonii, stanowisko startowe Y/LP-1. Rakietą nośną była H2A, egzemplarz nr 26. Rakieta ta charakteryzowała się masą startową 117 ton. Stopień 1 miał wysokość 37.2 m i średnicę 4 metrów. Był wyposażony w silnik LE-7A o długości 3.7 metra. Jego całkowity ciąg w próżni wynosił 109 000 kg. Używał on ciekłego wodoru jako paliwa oraz ciekłego tlenu jako utleniacza. Łączna masa tych składników wynosiła około 100 ton. Po bokach stopnia 1 umieszczone były dwa silniki pomocnicze na paliwo stałe o wysokość 15.1 metra i średnicy 2.5 metra. Zawierały 65 040 kg paliwa i dostarczały 2260 kN ciągu. Stopień 2 miał wysokość 9.2 metra oraz średnicę 4 metrów. Zawierał 16 600 kg ciekłego wodoru i tlenu. Był wyposażony w silnik LE-5B dostarczający 13 970 kg ciągu.

Start nastąpił o godzinie 04:22:04 UTC. Po 70 sekundach od startu rakieta przekroczyła szybkość dźwięku i przeszła przez obszar o maksymalnym ciśnieniu aerodynamicznym. Po 99 sekundach od startu pracę zakończyły silniki pomocnicze. Zostały one odrzucone 9 sekund później, po 1 minucie i 48 sekundach od startu, gdy wytraciły już cały ciąg rezydentny. W tym czasie rakieta znajdowała się na wysokości 53 km. Po 4 minutach i 10 sekundach od startu, na wysokości 130 km odrzucona została owiewka. Po 6 minutach i 36 sekundach od startu, na wysokości około 200 km stopień 1 został wyłączony. 8 sekund później został odrzucony za pomocą systemu pirotechnicznego. 6 sekund po odrzuceniu stopnia 1 po raz pierwszy uruchommy został silnik LE-5B stopnia 2. Manewr ten trwał 4.5 minuty. Następnie silnik został wyłączony, a zespół stopień 2 / Hayabsa 2 - ładunki dodatkowe wszedł na orbitę parkingową przebiegającą na wysokości około 250 km. Potem przez okres 1 godziny, 28 minut i 5 sekund rakieta poruszała się po orbicie z wyłączonym silnikiem. Był to rekordowo długi okres, w tym czasie rakieta pokonała prawie całą orbitę. W związku z tym izolacja pokrywająca stopień 2 została specjalnie pomalowana białą farbą. Zapobiegało to nagrzewaniu paliwa kriogenicznego przez słońce. W celu zapobieżenia powstawaniu gradientu termicznego stopień 2 wykonywał manewry zmiany orientacji przestrzennej, pozwalającej na uzyskanie równomiernego nagrzewania powierzchni. W czasie lotu orbitalnego rakieta przeleciała nad Oceanem Spokojnym, Ameryką Południową, Atlantykiem, centralną Afryką, Półwyspem Arabskim, południową Azją i południową Japonią. Tam, po 1 godzinie i 39 minutach od startu silnik stopnia 2 został uruchomiony ponownie. Manewr ten trwał 4 minuty i pozwolił na przejście na orbitę okołosłoneczną z szybkością 11.8 km/s. Silnik został wyłączony po 1 godzinie i 43 minutach od rozpoczęcia misji. Następnie rakieta wykonała manewr zmiany orientacji przestrzennej przed uwolnieniem sondy Hayabusa 2. Odłączyła się ona po 1 godzinie i 47 sekundach od startu. Następnie rozłożyła panele słonecznie bez problemów nawiązała łączność ze stacjami naziemnymi. Tymczasem 6 minut po uwolnieniu sondy od drugiego stropnica odłączył się pojazd Shin’en 2. ArtSat-2/DESPATCH został uwolniony po 1 godzinie i 58 sekundach od startu. PROCYON był ostatnim uwolnionym ładunkiem. Jego odłączenie nastąpiło po 2 gadzinach, 2 minutach i 21 sekundach od startu. Start zakończył się pełnym sukcesem. Był to jeden z najbardziej skomplikowanych startów z użyciem rakiety H2A. Po starcie PROCYON znalazł się na orbicie okołosłonecznej synchronicznej z orbitą Ziemi. Następnie z powodzeniem rozłożył panele słoneczne i o godzinie 11:51 UTC nawiązał łączność z Ziemią.
« Ostatnia zmiana: Czerwiec 07, 2015, 16:04 wysłana przez Scorus »

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #22 dnia: Czerwiec 07, 2015, 16:04 »
Po testach działania systemów sondy rozpoczęto wykonywanie programu szczegółowych testów inżynieryjnych oraz obserwacji geokorony Ziemi. Pierwsze obserwacje zostały rozpoczęte tydzień po starcie i trwały przez okres 2 tygodni. W tym czasie obrazu obejmowały geokoronę w odległości do 0.4 promienia Ziemi. Następnie były kontynuowane przesz 3 miesiące co pozwoliło na uzyskanie obrazów obejmujących obszar w odległości 25 - 300 promieni Ziemi. Ta faza misji trwała 5 miesięcy. Zakończyła się pełnym sukcesem. W jej trakcie uzyskano zaplanowane obrazy Ziemi oraz przetestowano wszystkie komponenty sondy. Napęd jonowy pracował przez 223 godziny i osiągnął ciąg 366 μN, większy od zakładanych 300 μN. W tym okresie wybrano również cel przelotu - planetoidę 2000 DP107.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #23 dnia: Czerwiec 07, 2015, 16:06 »
Dalszy plan misji pozwalający na wykonanie przelotu koło 2000 DP107 zakładał wykorzystanie trajektorii typu EDVEGA (Electric Delta-V Earth Gravity Assist). Sonda miała wykonać manewr zmiany kształtu orbity (Deep Space Maneuver - DSM) za pomocą napędu jonowego. Miał on umożliwić wykonanie manewru wsparcia grawitacyjnego podczas przelotu koło Ziemi, nominalnie 3 grudnia 2015 r. Wymagało to osiągnięcia zmiany szybkości na poziomie 4.57 km/s. W trakcie przelotu nie planowano uzyskania zmiany wartości wektora szybkości a zmianę jego kierunku, co miało nakierować trajektorię na planetoidę. Odpowiednie zmodyfikowanie parametrów przelotu koło Ziemi miało umożliwić wybór jednego z kilku możliwych celów.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #24 dnia: Czerwiec 07, 2015, 16:06 »
Przelot koło planetoidy 2000 DP107 miał nastąpić 12 maja 2016 r. Plan przelotu mówił o zbliżeniu na dystans około 30 - 50 km z szybkością 10 km. Faza przelotu, w trakcie której do nawigacji miały służyć głownie obserwacje optyczne miała trwać około 4.5 dnia (nominalnie 4.36 dnia). Parametry przelotu miały zostać ustalone na podstawie obrazów nawigacyjnych z teleskopu sondy. Jego zopytymalizowanie miał umożliwić szybki manewr korekty trajektorii wykonany za pomocą silników gazowych.

Scorus

  • Gość
Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #25 dnia: Czerwiec 07, 2015, 16:07 »
W połowie marca 2015 napęd jonowy przestał działać z powodu spięcia w obrębie silnika. Było ono spowodowane najprawdopodobniej przez odłamek metalu który dostał się pomiędzy siatki przyspieszające jony. W celu rozwiązania problemu podjęto takie działania jak obracanie sondy w celu wyrzucenia odłamka. Ponadto silnik jonowy był nagrzewany poprzez zwrócenie na Słońce a następnie szybko oziębiany poprzez odwrócenie od niego, co również  miało pomóc w usunięciu odłamka. Ponadto do siatek przykładano wysokie napięcie w celu nagrzania i odparowania zanieczyszczenia. Działania te nie przyniosły jednak pozytywnych rezultatów. Czas na uruchomienie napędu minął pod koniec kwietnia. W związku z tym przelot koło planetoidy nie był możliwy. Sonda została więc przeznaczona do dalszych testów inżynieryjnych oraz do wykonania dalszych obserwacji geokorony Ziemi podczas powrotu w jej okolice pod koniec 2015 r. Wtedy sonda będzie mogła wykonywać obserwacje przez okres około 3 miesięcy. Obrazy obejmą region geokorony do odległości mniejszej od 2.4 promieni Ziemi.

Polskie Forum Astronautyczne

Odp: PROCYON (kompendium)
« Odpowiedź #25 dnia: Czerwiec 07, 2015, 16:07 »