ATS -6 - ATS-6

ATS-6
ATS-6 satellit
ATS-6 satellit.
Missionstype Communications
Technology
Operatør NASA
COSPAR ID 1974-039A
SATCAT nr. 07318
Missions varighed 5 år
Rumfartøjs egenskaber
Bus ATS-6 Bus
Fabrikant Fairchild fly
Start masse 930,0 kg (2.050,3 lb)
Strøm 645 W
Missionens start
Frokost aftale 30. maj 1974, 23:37:00  UTC ( 1974-05-30UTC23: 37Z )
Raket Titan-3 (23) C
Lancering site Cape Canaveral LC-40
Afslutning af mission
Deaktiveret 30. juni 1979 ( 1979-07-01 )
Orbitale parametre
Referencesystem Geocentrisk
Regime GSO
Halv-større akse 41.691,1 kilometer (25.905,6 mi)
Perigee højde 35.184 kilometer (21.862 mi)
Apogee højde 35.444 kilometer (22.024 mi)
Hældning 13,1º
Periode 1.412 minutter
 
ATS-6 under radiofrekvensundersøgelser.
ATS-6 under radiofrekvensundersøgelser.

ATS-6 ( Applications Teknologi Satellit-6 ) var en NASA eksperimentel satellit, bygget af Fairchild Space og elektronik Division Det er blevet kaldt verdens første pædagogiske satellit samt verdens første eksperimentelle direkte udsendelse via satellit som en del af satellit Instructional tv Experiment mellem NASA og Indian Space Research Organization (ISRO). Den blev opsendt 30. maj 1974 og nedlagt juli 1979. På tidspunktet for opsendelsen var den den mest kraftfulde telekommunikationssatellit i kredsløb. ATS-6 gennemførte ikke færre end 23 forskellige eksperimenter og introducerede flere gennembrud. Det var det første 3-aksede stabiliserede rumfartøj i geostationær bane . Det var også den første til at bruge eksperimentelt med en vis succes elektrisk fremdrift i geostationær bane. Det gennemførte også flere partikelfysiske eksperimenter, herunder den første tunge ion -detektor i geostationær bane.

I løbet af sit femårige liv overførte ATS-6 forbindelsesprogrammering til forskellige lande, herunder Indien , USA og andre regioner. Køretøjet gennemførte også lufttrafikkontroltest , blev brugt til at øve satellitassisteret eftersøgnings- og redningsteknik, havde et eksperimentelt radiometer, der efterfølgende blev transporteret som et standardinstrument ombord på vejrsatellitter, og var banebrydende for direkte tv.

ATS-6 var en forløber for mange teknologier, der stadig er i brug i dag på geostationære rumfartøjer: stor udbredelig antenne, 3-akset holdningskontrol med drejefunktioner, antenne, der peger gennem RF-sensing, elektrisk fremdrift, meteorologisk radiometer i geostationær bane og direkte til hjemmesendinger . Det er også muligt, at ATS-6 var en forløber for de store ELINT-satellitter som f.eks. Mentor .

Start

ATS-6 lancering

ATS-6 blev lanceret den 30. maj 1974 af et Titan III-C affyringsvogn. Rumfartøjet blev indsat direkte i den geosynkrone bane . Dette reducerede brændstofbehovet ombord til mindre end 40 kg (for en samlet masse ved lancering på næsten 1400 kg). Den meget præcise baneindsættelse sænkede yderligere mængden af ​​brændstof, der kræves til den endelige positionering, til 9 kg. Dette muliggjorde en forlængelse af levetiden fra det oprindelige 2 år til 5 år, selv om det tegnede sig for for tidlig svigt i det elektriske fremdrivningssystem (det stationære brændstofbehov er omkring 1,6 kg/år).

ATS-6 inde i Space Environment Simulation Laboratory på Johnson Space Center (JSC) under antenneimplementeringstest

Struktur, subsystem til strøm og antenne

En af de store innovationer i ATS-6 var en antenne, der kunne indsættes i flyvningen på mere end 9 m i diameter. Antennereflektoren blev fældet under opsendelsen under affyringsvognen og blev indsat i kredsløb som en paraply. Antennereflektoren blev bygget af 48 aluminiumsribber, der understøtter et metalliseret Dacron -net. Antennefeederne (i C, S, L, UHF og VHF-bånd) blev placeret på rumfartøjets krop, vendt mod antennereflektoren, og forbundet med antennen og solpanelmasterne af en kulfiberforstærket plast ( CFRP ) bindingsværk. Solpanelerne var stift monteret på to master, der kunne indsættes. De havde en halvcylindret form, hvilket gav en relativt konstant effekt (595 W begyndelse af livet). Elektrisk strøm blev leveret under formørkelser af to nikkel-cadmiumbatterier med en kapacitet på 15 A · h, der driver en reguleret 30,5-V-bus. Satellitdimensionerne i kredsløb var 15,8 m bredde og 8,2 m højde.

Denne udbredelige antenneparabel blev designet og udviklet af Lockheed Missiles and Space Company (LMSC), nu Lockheed Martin, under underentreprise til Fairchild Aerospace, efter flere års små undersøgelseskontrakter på LMSC. Programlederen på LMSC var GKC (Colin) Campbell. Udsættelsen af ​​reflektoren blev indledt af pyroteknisk drevne SQUIB -kabelskærere. Implementeringstiden var i størrelsesordenen 2,5 sekunder og producerede 2500 Ft Lbs drejningsmoment ved rumfartøjets grænseflade. Reflektoroverfladen er designet til optimal drift ved S-båndfrekvenser. Den vejede 182 lbs ved lanceringen og stuvet ned i et toroidalt volumen (doughnutformet) cirka 6 fod i diameter og 10 inches tyk. Tre modeller blev fremstillet, STM- eller struktureltestmodellen, F -reflektoren og G -reflektoren. STM blev ødelagt af Fairchild kort efter, at programmet var færdigt, og F -modellen blev lanceret med rumfartøjet i 1972. G -modellen sad ubeskyttet på Farchild -parkeringspladsen i flere år, før den blev doneret til Smithsonian. Bill Wade, assisterende programleder og testleder på programmet støttede Smithsonian i restaureringen ved at levere et komplet sæt tegninger og specifikationer og besøgte Silver Hill -anlægget for at yde teknisk vejledning.

På tidspunktet for opsendelsen var det den største parabolske overflade, der blev lanceret i kredsløb.

Tre-akset stabilisering

ATS-6 har været den første geostationære satellit med tre-akset stabilisering og pegning., Dette undersystem var i stand til en meget præcis pegning (bedre end 0,1 ° gennem inertimåleenhederne, ned til 0,002 ° ved hjælp af et radiofrekvent interferometer. ). Endvidere var satellitten i stand til at følge satellitter med lav jordbane gennem svingning ved at spore den lave jord-kredsløbssatellit gennem en S-bånd RF-registrering. Systemet var også i stand til at udføre orbitografi af den sporede satellit og var en forløber for det operationelle system TDRSS . Dette meget avancerede (for tiden) pegende undersystem brugte jord- og solsensorer, en stjernesporing pegede på polstjernen, Polaris og tre inertialsensorer. Sensormålingerne blev fodret til to digitale computere (nominelle og redundante) samt en analog backup- computer . Det var også muligt at orientere satellitten ved hjælp af radiofrekvenssensorer. Aktuatorer var tre momentumhjul og varmgas (hydrazin-drivgas) thrustere. Et af fremdriftshjulene, der havde svigtet i juli 1975, blev udviklet en alternativ ordning, der tillod stationshold med de to resterende hjul og thrustere.

Elektrisk fremdrift

ATS-6 var udstyret med to elektriske thrustere baseret på accelerationen af ​​cæsiumioner, der skulle bruges til North-South Station Keeping. Denne undersystemudvikling fulgte tidligere mislykkede forsøg på det tidligere ATS -rumfartøj. Hver af thrusterne havde en masse på 16 kg, brugte 150 W elektrisk strøm og producerede et tryk på 4 mN med en specifik impuls på 2500s. Den indbyggede levering af cæsium ville have været tilstrækkelig til 4400 timers fremdrift. Desværre mislykkedes begge thrustere for tidligt, en efter 1 times drift, en efter 95 timer. Nogle af forsøgets mål kunne imidlertid opfyldes, såsom måling af det effektive tryk, fravær af interferens med radiofrekvens nyttelast (fra 150 MHz til 6 GHz), ingen cæsiumomlægning på de kritiske dele af nyttelasten (såsom radiometeret) og den korrekte neutralisering af rumfartøjet i forhold til dets miljø.

Nyttelast

Radiometer

Et radiometer var om bord på ATS-6, monteret på det jordvendte panel. Dette instrument havde (for tiden) en meget høj opløsning. Den opererede på to kanaler: infrarød (10,5 til 12,5 um) og synligt lys (0,55 til 0,75 um). Billeder taget med radiometeret dækkede hele jordskiven med en opløsning på 1.200 linjer på 2.400 pixels hver (11 km kvadratpixel i infrarød og 5,5 km kvadrat i synligt lys). IR -detektoren blev passivt afkølet ved 115K, og detektoren for synligt lys blev holdt på 300K. Et komplet billede af jordens disk blev transmitteret til jorden hvert 25. minut. Flere hundrede billeder blev taget og transmitteret, indtil en mekanisk komponent i radiometeret mislykkedes to og en halv måned efter lanceringen.

Telekommunikationsforsøg

Zone omfattet af SITE -eksperimentet

Hovedopgaven for ATS-6 var at demonstrere gennemførligheden af ​​direkte til hjemmet ( DTH ) fjernsynsudsendelse. Til dette formål kunne rumfartøjets nyttelast ud over højforstærkningsantennen modtage i ethvert af VHF-, C-, S- og L-båndene og sende i S-bånd (2 GHz) gennem et 20-W solid state-sender, i L-bånd (1650 MHz) ved 40W, i UHF (860 MHz) ved 80W (som blev brugt til Satellite Instructional Television Experiment (SITE)) og med en TWTA-baseret sender på 20 W i C -bånd (4 GHz). Antennen producerede to pletter på jorden på 400.000 km² hver, hvor tv -udsendelsen kunne modtages med 3 meter diameter antenner. Denne nyttelast blev først brugt over USA til tele-uddannelse og tele-medicin eksperimenter, fra august 1974 til maj 1975 som en del af HET eller Health, Education, Telecommunications eksperiment udviklet i fællesskab af NASA og det amerikanske ministerium for sundhed, uddannelse , & Velfærd (nu DHHS ). Rumfartøjet blev derefter flyttet over den geo-stationære bue fra 94 ° W til 35 ° E i samarbejde med Indian Space Agency ( ISRO ), der havde indsat mere end 2500 modtagelsesstationer i Indien. Flytningen af ​​satellitten fra 94 grader vest til 35 grader øst, en rejse på 12800 km, blev foretaget fra grundstationen ved Rosman North Carolina. Denne flytning involverede 2 raketforbrændinger af den indbyggede raketmotor. Den 2. forbrænding varer 5 timer 37 minutter og 17 sekunder. Den længste forbrænding nogensinde foretaget af en kemisk raket i rummet på det tidspunkt. Et tele-uddannelsesprogram blev startet- Satellite Instructional Television Experiment eller SITE-og kørte i et år. Under forsøget blev den indiske regering tilbudt en modtagerstation til Arthur C. Clarke , der boede i Sri Lanka . Dette eksperiment var meget vellykket og tilskyndede ISRO til at begynde at bygge et operationelt program med det indiske rumfartøj INSAT IB (lanceret 1983). Efter SITE-eksperimentet blev satellitten bragt tilbage over USA og tjente navnlig som et data-relæ og sporingssatellit for rum med lavt kredsløb som Nimbus 6 og for Apollo-Soyuz-flyvningen .

Partikelfysiske eksperimenter

Flere partikelfysiske eksperimenter var om bord på ATS-6. De mest signifikante målte lavenergiprotoner (fra 25 keV til 3,6 MeV) samt påviste tunge ioner (op til 6 MeV). Sidstnævnte forsøg gjorde det muligt at detektere de første tunge ioner (Z> 6) med en energi E> 4 MeV, i geostationær bane.

Formeringsforsøg

Endelig gik ATS-6 i gang med flere radiofyr , der gjorde det muligt at måle elektromagnetiske udbredelsesegenskaber i atmosfæren ved 13, 18, 20 og 30 GHz.

Nedlukning

Den 30. juni 1979 arbejdede kun en af ​​de fire ATS-6-stationer, der holdt thrustere, og viste tegn på upålidelighed. Denne thruster blev brugt til at flytte ATS-6 ud af geostationær bane til en bane flere hundrede kilometer højere. Dette skulle forlade den geostationære slot til den næste satellit.

Se også

Referencer

eksterne links