science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Video:simulatie van atmosferische terugkeer in een plasmawindtunnel

Gecorreleerd SCARAB-model en de IR-testgegevens. Met dank aan DLR, HTG en KDA. Krediet:Europees Ruimteagentschap

Simuleren van de opbranding tijdens atmosferische terugkeer van een van de meest omvangrijke items aan boord van een typische satelliet met behulp van een plasmawindtunnel.

Dit Solar Array Drive Mechanism (SADM) heeft de essentiële taak om de zonnevleugels van een satelliet op de zon gericht te houden, missieactiviteiten te onderhouden.

Maar het omvangrijke karakter ervan vormt een probleem in termen van richtlijnen voor ruimteafval. Wanneer een ruimtevaartuig ongecontroleerd terugkeert, de exploitant van het ruimtevaartuig moet bewijzen dat het risico op ongevallen op de grond van zijn satelliet lager is dan 1 op 10 000.

Daarom startte SADM-fabrikant Kongsberg Defense &Aerospace (KDA) vorig jaar een door ESA ondersteund onderzoek, Hyperschall Technologie Göttingen GmbH (HTG) en het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR) om de 'ontbreekbaarheid' van een van zijn satellietproducten aan te tonen.

Ze begonnen met het modelleren van een dergelijke terugkeer met behulp van ESA's speciale SCARAB-software (Spacecraft Atmospheric Reentry and Aerothermal Break-up) en vergelijkbare bronnen, het tweaken van de SADM door één schroef om te schakelen naar aluminium met een lager smeltpunt om een ​​eerder, uiteenvallen op grotere hoogte.

Vervolgens werd hun softwaremodel vergeleken met de waargenomen werkelijkheid, door een echt SADM-model te smelten in de LK3-plasmawindtunnel van DLR in Keulen. Door een boog verwarmd gas in de testkamer met snelheden van enkele kilometers per seconde, het reproduceren van terugkeervoorwaarden.

Krediet:Europees Ruimteagentschap

Na beoordeling van de resultaten, HTG ging verder met het bouwen van een model van de SADM met behulp van ESA's DRAMA (Debris Risk Assessment and Mitigation Analysis) softwaretool, die in de toekomst beschikbaar zal zijn voor andere DRAMA-gebruikers.

Als onderdeel van een grotere inspanning genaamd CleanSat, ESA ontwikkelt technologieën en technieken om ervoor te zorgen dat toekomstige satellieten in een lage baan om de aarde worden ontworpen volgens het concept van 'D4D' – Design for Demise.