亚利桑那大学斯图尔特天文台的天文学家正在使用里德堡真空科学公司的测试套件来快速跟踪新一代小型卫星研究望远镜的开发和认证
美国科技初创公司 里德堡真空科学 (RVS) 作为新兴测试和测量生态系统中的“首选”设备供应商，继续描绘前进的轨迹，支持小型卫星太空任务的开发和验证——通常是质量从 1 到 500 公斤不等的仪器. 更准确地说，RVS 在提供价格合理的现成热真空烘烤和热真空循环产品方面正在开辟一个专业领域——小型卫星及其组成组件、子系统和仪器仪表。
这里不断变化的市场环境具有启发性，小型卫星开发商正在为天文观测、遥感、环境保护、资产跟踪和物流等多种应用开辟商业和科学机会。 在这一切的核心，小卫星创新正在快速推进，老牌和新进入的制造商，以及学术研究团体，将越来越多的功能压缩到不断减少的有效载荷中，同时进一步降低进入卫星的门槛。航天工业。
测试任务准备情况
所有这一切都转化为对卫星开发商及其工程团队的资本和运营支出的持续下行压力——尤其是在涉及使卫星系统获得发射资格以及最终在轨道上长期运行所需的严格测试计划方面。 这方面的一个案例研究是 天文自适应光学中心 (CAAO) 在 管家天文台，天文学系的研究部门 亚利桑那大学 （亚利桑那州图森）。 CAAO 团队也是不断增长的 RVS 客户网络的最新成员，因此，在过去的几个月里，一直在通过调试和验收供应商的热真空 (TVAC) 测试室。
“我们正在建造原型研究仪器——包括自适应光学系统、先进的红外和紫外探测器以及高性能低温恒温器——这些仪器将被纳入未来的天基小型卫星望远镜，”助理教授兼助理天文学家 Ewan Douglas 解释说在管家天文台。 就道格拉斯而言，他领导了一项广泛的研究工作，涉及空间仪器、波前传感和控制以及系外行星和碎片盘的高对比度成像。 “TVAC 室的测试能力将使我们能够推进我们的科学仪器和卫星有效载荷的技术和任务准备，”他补充道。 “通过这种方式，我们希望让亚利桑那大学对 NASA 资助提案的回应更具说服力。”
操作细节
对于任何发射前测试计划，像道格拉斯和他的 CAAO 同事这样的仪器开发人员通常会生成一个小型卫星任务在轨道上可能遇到的极端温度模型。 随后是详尽的基于实验室的热真空测试计划——这对于模型的迭代和验证至关重要，并确保任何局部加热/冷却装置对一线研究仪器及其相关硬件产生预期的效果。
在这种情况下，RVS TVAC 室允许开发人员沿多个坐标评估技术性能。 例如，热真空循环测试将看到飞行器的硬件和仪器完成其步伐，并在高真空环境中接受极端高温和低温的“分步重复”程序，而热平衡测试旨在证明飞行器的热控制系统在将关键系统的温度保持在预定范围内的有效性。 还有一个真空烘烤要求，其中卫星硬件在高真空下被加热到高温以量化材料放气的水平（其产品会对机载成像系统、热辐射器、太阳能电池的功能产生不利影响之类的）。
这里还有另一个机会。 因为即使 CAAO 团队正在推动其天基仪器的性能极限，同时降低成本的承诺仍然是研发组合的重要组成部分——尤其是在商用现货 (COTS) 硬件的部署中和软件（而不是开发定制的技术解决方案）。 “TVAC 室的一个关键用例涉及采用 COTS 产品——例如光学探测器或机载计算机——并确保它们仍然在类似太空的环境中工作，”道格拉斯说。 “符合太空要求的 COTS 技术对于降低小卫星天文学任务的总体成本至关重要。”
交付与需求
同样重要的是 RVS 对自己的现成热真空系统的重视。 换句话说，这意味着以可口的价格进行热测试，同时确保易用性是最重要的。 CAAO 技术经理 Manny Montoya 表示：“为了响应我们的提案征集，RVS 在价格和交付方面具有竞争力，”他领导着一支由工程师、技术人员和机械师组成的多元化团队，为 Douglas 和其他天文学家的研究提供支持。管家天文台。
所讨论的功能包括一个通用真空测试室，图森校区的任何小型卫星任务都可以使用该测试室来研究高真空中极端温度的影响。 更重要的是，TVAC 室还使 Steward 天文台的天文学家能够访问低至 10 的真空状态-8 Torr - 对用于科学任务的高端仪器进行鉴定时的基本要求，例如 叶树. 由 Steward 天文台天文学家 Carlos Vargas 领导的这个 NASA 项目正在开发一颗极紫外天体物理学小型卫星，该卫星将绘制附近星系晕圈周围的暖热相日冕气体（进而揭示星系的形成和演化） .
热真空测试系统：为小型卫星的飞行前鉴定做准备
CAAO 的另一个必备条件是隔振，以便 Douglas 和他的团队可以评估 TVAC 测试室内的精密自适应光学系统。 在这方面，RVS 提出了一种新颖的解决方案，包括一个由真空室外部的气动支腿悬挂的光学平台——这种配置通过抑制来自建筑物地板的任何振动（例如来自通过的道路交通，或来自门打开和关闭）。
“在响应提案请求时，”Montoya 总结道，“RVS 在了解 CAAO 的技术要求并相应地调整 TVAC 系统方面做得非常出色——这证明了该公司在研究和工业应用热真空测试方面拥有广泛的技术领域知识。”
