アリゾナ大学スチュワード天文台の天文学者は、Rydberg Vacuum Sciences のテスト キットを使用して、新世代の小型衛星研究用望遠鏡の開発と認定を迅速に進めています。
米国のテクノロジースタートアップ リュードベリ真空科学 (RVS) は、小型衛星宇宙ミッションの開発と検証をサポートする新興のテストおよび測定エコシステムにおける「頼りになる」機器プロバイダーとして、前進する軌道を描き続けています。 . より正確には、RVS は、手頃な価格の既製の熱真空ベークアウトおよび熱真空サイクリング製品の提供において、専門的なニッチを切り開いています。これらの製品は、小型衛星とその構成コンポーネント、サブシステム、および計装。
ここで進化する市場の状況は有益であり、小型衛星の開発者が天体観測、リモートセンシング、環境保護、資産追跡、ロジスティクスなどの多様なアプリケーションで商業的および科学的機会を切り開いています。 すべての中心で、小型衛星の技術革新が急速に進んでおり、確立された製造業者と新規参入の製造業者、および学術研究グループが、ますます多くの機能を減少し続けるペイロードに詰め込む一方で、衛星への参入障壁をさらに下げています。宇宙産業。
ミッション準備のテスト
これらすべては、衛星開発者とそのエンジニアリング チームの設備投資と運用支出に対する絶え間ない下方圧力につながります。特に、衛星システムを打ち上げ、最終的には軌道上での長期運用に向けて認定するために必要な厳格なテスト プログラムに関してはなおさらです。 この点に関するケーススタディは、 天文補償光学センター (CAAO) で スチュワード天文台、天文学部の研究部門 アリゾナ大学 （アリゾナ州ツーソン）。 CAAO チームは、成長を続ける RVS 顧客のネットワークに新たに加わったチームでもあり、過去 XNUMX か月間、ベンダーの熱真空 (TVAC) テスト チャンバーの試運転と承認を行ってきました。
「私たちは、適応光学システム、高度な IR および UV 検出器、高性能クライオスタットなどのプロトタイプの研究機器を構築しています。これらは、将来の宇宙ベースの小型衛星望遠鏡に組み込まれる予定です」と Ewan Douglas 助教および助天文学者は説明します。スチュワード天文台で。 Douglas 氏は、宇宙機器、波面の検出と制御、太陽系外惑星と破片円盤の高コントラスト イメージングにまたがる広範な研究努力を率いています。 「TVAC チャンバーのテスト機能により、科学機器と衛星ペイロードの技術的およびミッションの準備を進めることができます」と彼は付け加えます。 「このようにして、NASA の資金提供提案に対するアリゾナ大学の回答を、より説得力のあるものにしたいと考えています。」
運用詳細
打ち上げ前のテスト プログラムでは、通常、ダグラスや CAAO の同僚のような計器開発者は、小型衛星ミッションが軌道に乗ったときに経験する可能性が高い極端な温度のモデルを生成します。 それに続いて、実験室ベースの熱真空テストの徹底的なプログラムが続きます。これは、モデリングの反復と検証に不可欠であり、局所的な加熱/冷却ユニットが最前線の研究機器とそれに関連するハードウェアに望ましい効果をもたらしていることを確認するために不可欠です。
このシナリオでは、RVS TVAC チャンバーにより、開発者は複数の座標に沿ってテクノロジのパフォーマンスを評価できます。 たとえば、熱真空サイクル テストでは、クラフトのハードウェアと計器がそのペースを試し、高真空環境で極端な高温と低温の「ステップ アンド リピート」プログラムにかけられ、熱バランス テストが行われます。重要なシステムの温度を事前定義された制限内に維持するためのクラフトの熱制御システムの有効性を実証することを目的としています。 また、真空ベークアウト要件もあり、衛星ハードウェアを高真空下で高温に加熱して、材料ガス放出のレベルを定量化します (ガス放出の生成物は、搭載された画像システム、熱ラジエーター、太陽電池の機能に悪影響を与える可能性があります)。など）。
ここに別の機会があります。 CAAOチームが宇宙ベースの計測器の性能限界を押し上げている間でさえ、コスト削減への並行的な取り組みは、R&Dミックスの非常に大きな部分を占めています – 特に商用オフザシェルフ (COTS) ハードウェアの展開においておよびソフトウェア (オーダーメイドのテクノロジー ソリューションの開発ではなく)。 「TVAC チャンバーの重要なユースケースには、COTS 製品 (光学検出器や搭載コンピューターなど) を使用し、それらが宇宙のような環境でも機能することを確認することが含まれます」と Douglas 氏は言います。 「宇宙仕様の COTS 技術は、小型衛星天文学ミッションの全体的なコストを削減するための基本です。」
提供と要件
同様に重要なのは、RVS が独自の既製の熱真空システムに重点を置いていることです。 別の言い方をすれば、それは使いやすさが最重要であることを保証しながら、手頃な価格で熱試験を行うことを意味します。 「私たちの提案募集に応えて、RVS は価格面で競争力があり、望ましい機能よりも優れていました。」スチュワード天文台。
問題の機能は、ツーソンキャンパスの小型衛星ミッションが高真空での極端な温度の影響を調査するために使用できる汎用真空試験室をカバーしています。 さらに、TVAC チャンバーはまた、スチュワード天文台の天文学者に、10 という低い真空状態にアクセスする能力を与えます。-8 Torr – 次のような科学ミッション向けのハイエンド機器を認定する際の必須要件 アスペラ. スチュワード天文台の天文学者カルロス・バルガスが率いるこの NASA プロジェクトは、極紫外線天体物理学の小型衛星を開発しています。この衛星は、近くの銀河ハローの周りの高温相のコロナ ガスをマッピングします (そして、銀河の形成と進化に光を当てます)。 .
熱真空試験システム: 小型衛星の飛行前認定に向けた準備
もう XNUMX つの CAAO の必需品は防振です。これにより、Douglas 氏と彼のチームは、TVAC テスト チャンバー内の精密補償光学システムを評価できます。 この点で、RVS は、真空チャンバーの外側に空気脚で吊り下げられた光学テーブルを含む新しいソリューションを提案しました。この構成は、建物の床を通過する振動を減衰させることにより、テスト対象の光学部品を分離します (たとえば、通過する道路交通から、またはドアの開閉）。
「提案の要請に応じて、RVS は CAAO の技術的要件を理解し、それに応じて TVAC システムを適応させるという素晴らしい仕事をしました。これは、研究および産業用途向けの熱真空試験に関する同社の広範な技術分野の知識を証明するものです。」
