Noul vehicul de transfer automatizat al ESA, Jules Verne, a petrecut recent 21 de zile într-o cameră care a simulat frigul, radiațiile și vidul spațiului. Nava spațială de 20 de tone va fi în cele din urmă atașată de vârful unei rachete Ariane 5 în vara anului 2007 și va fi transportată spre Stația Spațială Internațională. O întreagă flotă a acestor nave spațiale va fi în cele din urmă construită, transferând marfa de înlocuire către stație, apoi servind ca cutii de gunoi de unică folosință, arzând în atmosfera Pământului.
Timp de 21 de zile la rând, Jules Verne, primul vehicul de transfer automat (ATV), nu numai că a supraviețuit celor mai stricte condiții ale mediului spațial, dar a testat cu succes software-ul de zbor și hardware-ul în cele mai dure condiții simulate. de vid spațial, temperaturi de îngheț și radiații solare arzătoare.
ATV-ul Jules Verne, cea mai complexă navă spațială dezvoltată vreodată în Europa, urmează să-și facă zborul inaugural în vârful unui Ariane 5 în vara 2007, pentru a reaproviziona Stația Spațială Internațională. Tocmai a finalizat cea mai exhaustivă campanie de testare la instalațiile de testare ale ESA la ESTEC, în Noordwijk, Olanda.
„Începută pe 22 noiembrie, campania de testare, cu diferite cicluri de faze reci și fierbinți, a fost realizată conform graficului, iar„ comportamentul ”acestei nave spațiale complexe a fost în general în concordanță cu cea așteptată la reacția la frig și la cald. mediu ”, a declarat Bachisio Dore, managerul de ATV al ESA al Asamblării și Verificării de Asamblare (AIV). „Finalizarea cu succes a acestei campanii de testare reprezintă o etapă majoră pentru Programul ATV.”
Provocare termică
Cel mai provocator aspect al testului a fost ca ATV-ul Jules Verne să-și mențină temperaturile în limite stricte compatibile cu toate miile de componente hardware care alcătuiesc subsistemele sale sofisticate. Software-ul specific și noile tehnologii permit ATV-ului să echilibreze temperaturile navei spațiale și îi permit să zboare lin în întunericul de îngheț, în radiațiile solare arzătoare și în vidul mediului orbital.
„Este ca și cum ai introduce laptopul computerului în congelator, apoi să-l expui la Soare la căldura de vară și să te întorci din nou la congelator în timp ce îl folosești continuu”, a explicat unul dintre cei 35 de ingineri Astrium și subcontractanți care monitorizează nava spațială. șapte zile pe săptămână.
Jules Verne nu este laptop - este o navă spațială de 20 de tone, de dimensiunea unui autobuz cu două platforme, cu zeci de computere puternice și o cantitate mare de electronice. Programul său de un milion de linii de cod îl face cel mai mare și mai elaborat dezvoltat vreodată în Europa.
Cei 625 de senzori termici integrați și alți 250 de senzori suplimentari, adăugați în special în interiorul și în jurul lui Jules Verne pentru testare, au monitorizat cu atenție faptul că temperaturile rămân în limitele lor acceptabile în permanență.
În același timp, în uriașa cameră de 2 300 m³ a Simulatorului de Spațiu Mare (LSS), s-au reprodus condițiile de mediu pe orbită și ciclurile termice. S-a atins un nivel tipic de vid de o milionime dintr-un milibar, temperatura camerei exterioare a fost coborâtă la minus 30 ° C sau minus 80 ° C în conformitate cu ciclul de testare; și pentru perioade scurte, simulatorul Soare a fost activat, oferind un fascicul solar orizontal de 6 metri diametru, pentru a radia un puternic flux de 1400 Watt pe metru pătrat pe stratul alb orbitor care protejează Jules Verne.
Țevi de căldură de ultimă generație
ATV-ul este format din două module principale cu propriile cerințe de temperatură. Transportor de marfă integrat sub presiune, cu compartimentul său de 48m³ dedicat să transporte întreaga încărcătură de reaprovizionare către stație (cu o masă maximă de 7 667 kg). Acest modul, care se conectează la ISS, trebuie să rămână între 20 ° C și 30 ° C între lansare și conectare, iar în faza atașată cu ISS, mai ales atunci când este alimentat combustibilul în stație.
Modulul de propulsie / propulsie nepresurizată, care include motoare rachetă, energie electrică, electronică, computere, comunicații și avionică, trebuie să rămână între 0 ° C și 40 ° C.
Golful avionic, care este creierul ATV, își produce propria căldură din numărul mare de echipamente electronice și, în același timp, gestionează un sistem foarte sofisticat pentru a controla supraîncălzirea. „Mulțumită celor 40 de conducte de căldură cu conductanță variabilă de ultimă generație, situate în golful avionic, ATV-ul este capabil să îndepărteze căldura și să elibereze energia direct în spațiu sau, altfel, să încălzească alte părți într-un mod foarte economic. Modă. Această nouă tehnologie înseamnă că putem scăpa de 50% mai multă energie pentru întreaga navă spațială și să menținem în continuare mediul de temperatură intern adecvat ”, explică Patrick Oger, inginer termic Astrium.
Un alt obiectiv al testului a fost monitorizarea depășirii ATV, cauzată de unele materiale ale navei spațiale care, în condiții de vid, eliberează unele gaze interne care sunt de obicei prinse în interiorul lor. Probele de gaz ATV au fost colectate în timpul încercărilor în camera de vid și vor fi ulterior analizate. Inginerii aerospațiali vor să fie siguri că gazele ATV nu contamină mecanismele critice ale navei spațiale, precum cele care rotesc panourile solare spre Soare. Rotația lor la diferite temperaturi s-a efectuat corect, chiar dacă cele patru panouri solare nu au fost montate pe ATV pentru test.
O mie de secvențe de testare
Obiectivul principal al testului a fost să verifice dacă în mediul vidului termic toate articolele hardware colaborează corect. Pentru a atinge acest obiectiv pentru o navă spațială complexă precum ATV, a fost necesară dezvoltarea, reglarea și validarea de către inginerii Astrium a aproximativ o mie de proceduri de testare și secvențe de testare automate.
De exemplu, în timpul testului, inginerii ATV au activat și unele părți în mișcare ale navei spațiale. De îndată ce s-a dat ordin să extindă sau să retragă sonda sistemului de andocare, ei au putut să o vadă încet, în timp ce priveau prin micile ferestre LSS din partea de sus a navei spațiale.
În ultimele zile de testare, au fost efectuate mai multe trageri simulate ale celor 32 de propulsoare cu motor cu gaz de heliu, pentru a verifica interacțiunea corectă între subsistemele de propulsie și avionică. În plus, tot hardware-ul necesar de ATV pentru efectuarea manevrelor de urgență pentru a evita coliziunea cu ISS a fost testat în timpul încercărilor termice prin simularea performanței a patru astfel de manevre.
„Datorită acestor teste extinse, a fost posibil să se valideze întregul ATV, adică tot hardware-ul în timp ce reacționa la condițiile orbitale dure. În același timp, am putea verifica performanța completă a hardware-ului și software-ului necesare pentru alimentarea și controlul termic în condiții apropiate de spațiu ”, spune Marc Chevalier, managerul ATV al Astrium Test Integration (AIT). „Acest test de succes ne va arăta, de asemenea, unele îmbunătățiri minore în procedurile software pe care ar fi bine să le implementăm.”
În săptămânile următoare, aproximativ 50 de gigabyte de date de testare stocate în cele 270 de ore de testare funcțională efectuate în timpul testării termice, care au fost arhivate, vor fi analizate cu atenție pentru a fi sigur că orice anomalii sau erori minore sunt pe deplin înțelese.
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
