ATS -6 - ATS-6

ATS-6
Satelit ATS-6
Satelit ATS-6.
Typ mise Komunikační
technologie
Operátor NASA
ID COSPARU 1974-039A
SATCAT č. 07318
Délka mise 5 let
Vlastnosti kosmických lodí
Autobus Autobus ATS-6
Výrobce Fairchildova letadla
Spustit hmotu 930,0 kilogramů (2050,3 lb)
Napájení 645 W
Začátek mise
Datum spuštění 30. května 1974, 23:37:00  UTC ( 1974-05-30UTC23: 37Z )
Raketa Titan-3 (23) C
Spusťte web Mys Canaveral LC-40
Konec mise
Deaktivováno 30. června 1979 ( 1979-07-01 )
Orbitální parametry
Referenční systém Geocentrický
Režim GSO
Poloviční hlavní osa 41 691,1 km (25 905,6 mil)
Nadmořská výška 35184 kilometrů (21862 mi)
Apogee výška 35 444 kilometrů (22 024 mi)
Sklon 13,1 °
Doba 1 412 minut
 
ATS-6 během radiofrekvenčních testů.
ATS-6 během radiofrekvenčních testů.

ATS-6 ( Applications Technology Satellite-6 ) byl experimentální satelit NASA postavený divizí Fairchild Space and Electronics Divize byla nazývána prvním vzdělávacím satelitem na světě a také prvním experimentálním satelitem přímého vysílání na světě jako součást satelitního instruktážního televizního experimentu mezi NASA a Indická organizace pro výzkum vesmíru (ISRO). Byl vypuštěn 30. května 1974 a vyřazen z provozu v červenci 1979. V době startu to byl nejsilnější telekomunikační satelit na oběžné dráze. ATS-6 provedl ne méně než 23 různých experimentů a představil několik průlomů. Byla to první 3osá stabilizovaná kosmická loď na geostacionární oběžné dráze . Bylo to také první, kdo experimentálně použil nějaký úspěšný elektrický pohon na geostacionární oběžné dráze. Rovněž provedlo několik experimentů částicové fyziky , včetně prvního detektoru těžkých iontů na geostacionární oběžné dráze.

Během svého pětiletého života ATS-6 přenášel programování připojení do různých zemí, včetně Indie , USA a dalších regionů. Vůz také prováděl testy řízení letového provozu , sloužil k procvičování technik pátrání a záchrany pomocí satelitu, nesl experimentální radiometr následně nesený jako standardní nástroj na palubách meteorologických satelitů a propagoval přímou televizní vysílání.

ATS-6 byl předchůdcem mnoha technologií, které se dodnes používají na geostacionárních kosmických lodích: velká nasaditelná anténa, 3osé řízení polohy s možností otáčení, anténa směřující přes RF snímání, elektrický pohon, meteorologický radiometr na geostacionární oběžné dráze a přímé domácí vysílání . Je také možné, že ATS-6 byl předchůdcem velkých satelitů ELINT, jako je Mentor .

Zahájení

Spuštění ATS-6

ATS-6 byl vypuštěn 30. května 1974 nosnou raketou Titan III-C . Kosmická loď byla vložena přímo na geosynchronní oběžnou dráhu . To snížilo požadavky na palubní palivo na méně než 40 kg (při celkové hmotnosti při startu téměř 1400 kg). Vysoce přesné vložení na oběžnou dráhu dále snížilo množství paliva potřebného pro konečné umístění na 9 kg. To umožnilo prodloužení životnosti z původních 2 let na 5 let, a to i za předčasné selhání subsystému elektrického pohonu (požadavek na udržení paliva stanice činil přibližně 1,6 kg/rok).

ATS-6 v laboratoři simulace vesmírného prostředí v Johnsonově vesmírném středisku (JSC) během testů nasazení antény

Struktura, subsystém napájení a anténa

Jednou z hlavních novinek ATS-6 byla anténa nasazitelná za letu o průměru více než 9 m. Anténní reflektor byl při startu skrčen pod kapotáží nosné rakety a na oběžné dráze byl nasazen podobně jako deštník. Anténní reflektor byl postaven ze 48 hliníkových žeber, nesoucí metalizovanou síť Dacron . Anténní kanály (v pásmech C, S, L, UHF a VHF) byly umístěny na těleso kosmické lodi čelem k anténnímu reflektoru a spojeny se stožárem antény a solárních panelů příhradovým plastem vyztuženým uhlíkovými vlákny ( CFRP ). Solární panely byly pevně namontovány na dva výsuvné stožáry. Byly ve tvaru hemi-válce, takže poskytovaly relativně konstantní výkon (595 W začátek života). Elektrická energie byla během zatmění dodávána dvěma nikl-kadmiovými bateriemi o kapacitě 15 Ah, které poháněly regulovanou sběrnici 30,5 V. Rozměry družice na oběžné dráze byly 15,8 m na šířku a 8,2 m na výšku.

Tuto nasazitelnou anténu parabola navrhla a vyvinula společnost Lockheed Missiles and Space Company (LMSC), nyní Lockheed Martin, na základě subdodávky Fairchild Aerospace, po několika letech malých studijních zakázek v LMSC. Programovým manažerem v LMSC byl GKC (Colin) Campbell. Nasazení reflektoru bylo zahájeno pyrotechnicky ovládanými řezači kabelů SQUIB. Doba nasazení byla řádově 2,5 sekundy a na rozhraní kosmické lodi točivý moment 2500 Ft Lbs. Povrch reflektoru byl navržen pro optimální provoz na frekvencích pásma S. Při startu vážil 182 liber a uložil se do toroidního objemu (ve tvaru koblihy) o průměru přibližně 6 stop a tloušťce 10 palců. Byly vyrobeny tři modely, model STM nebo strukturální test, reflektor F a reflektor G. STM byla zničena Fairchildem krátce po dokončení programu a model F byl vypuštěn s kosmickou lodí v roce 1972. Model G seděl nechráněný na parkovišti Farchild několik let, než byl darován Smithsonianovi. Bill Wade, asistent programového manažera a testovacího manažera programu, podpořil Smithsonian při restaurování poskytnutím kompletní sady výkresů a specifikací a navštívil zařízení Silver Hill, aby poskytl technické pokyny.

V době startu to byl největší parabolický povrch vypuštěný na oběžnou dráhu.

Tříosá stabilizace

ATS-6 byl první geostacionární satelit se tříosou stabilizací a ukazováním. Tento subsystém byl schopen vysoce přesného ukazování (lepší než 0,1 ° přes setrvačné měřicí jednotky až do 0,002 ° pomocí radiofrekvenčního interferometru. ). Kromě toho byl satelit schopen sledovat satelity na nízké oběžné dráze otáčením, a to sledováním družice s nízkou oběžnou dráhou pomocí snímání RF v pásmu S. Systém byl také schopen provádět orbitografii sledovaného satelitu a byl předchůdcem operačního systému TDRSS . Tento vysoce pokročilý (na tu dobu) ukazovací subsystém používal senzory Země a Slunce, hvězdný tracker ukázal na pólovou hvězdu, Polaris a tři inerciální senzory. Senzorová měření byla vedena do dvou digitálních počítačů (nominálních a redundantních) a také do záložního analogového počítače . Družici bylo také možné orientovat pomocí radiofrekvenčních senzorů. Pohony byla tři hybná kola a horké plynové (hydrazinové mono-pohonné) trysky. Jedno z hybných kol, které selhalo v červenci 1975, bylo vyvinuto alternativní schéma, které umožňovalo udržování stanice se dvěma zbývajícími koly a tryskami.

Elektrický pohon

ATS-6 byl vybaven dvěma elektrickými tryskami založenými na zrychlení iontů cesia, které měly být použity pro udržování stanice sever-jih. Tento vývoj subsystému navázal na předchozí neúspěšné pokusy na předchozí kosmické lodi ATS. Každý z trysek měl hmotnost 16 kg, používal 150 W elektrického výkonu a produkoval tah 4 mN se specifickým impulzem 2500 s. Palubní zásoba cesia by byla dostačující na 4400 hodin tahu. Oba trysky bohužel předčasně selhaly, jeden po 1 hodině provozu, jeden po 95 hodinách. Některé z cílů experimentů by však mohly být splněny, například měření účinného tahu, absence jakéhokoli rušení vysokofrekvenčním užitečným zatížením (od 150 MHz do 6 GHz), žádné redespozice cesia na kritických částech užitečného zatížení (jako je radiometr) a správná neutralizace kosmické lodi oproti jejímu prostředí.

Užitečné zatížení

Radiometr

Radiometr byl na palubě ATS-6, namontované na zemi obrácený panelu. Tento nástroj měl (na tu dobu) velmi vysoké rozlišení. Fungoval na dvou kanálech: infračervený (10,5 až 12,5 µm) a viditelné světlo (0,55 až 0,75 µm). Snímky pořízené radiometrem pokryly celý zemský disk s rozlišením 1 200 řádků po 2 400 pixelech (11 km čtverečních pixelů v infračervené oblasti a 5,5 km čtverečních ve viditelném světle). IR detektor byl pasivně chlazen na 115 K a detektor viditelného světla udržován na 300 K. Každých 25 minut byl na zem přenášen kompletní obraz zemského disku. Bylo pořízeno a přeneseno několik stovek snímků, dokud dva a půl měsíce po startu selhala mechanická součást radiometru.

Telekomunikační experimenty

Zóna pokrytá experimentem SITE

Hlavním posláním ATS-6 bylo demonstrovat proveditelnost televizního vysílání přímo z domova ( DTH ). Za tímto účelem bylo kromě antény s vysokým ziskem užitečné zatížení kosmické lodi schopné přijímat v jakémkoli pásmu VKV, C, S a L a vysílat v pásmu S (2 GHz) prostřednictvím 20 W polovodičový vysílač v pásmu L (1650 MHz) při 40 W, v UHF (860 MHz) při 80 W (který byl použit pro satelitní instruktážní televizní experiment (SITE)) a s vysílačem na bázi TWTA o výkonu 20 W v C -pásmo (4 GHz). Anténa vytvořila na Zemi dvě místa o rozloze 400 000 km², ve kterých bylo možné přijímat televizní vysílání s anténami o průměru 3 metry. Toto užitečné zatížení bylo poprvé použito ve Spojených státech pro experimenty v oblasti tele-vzdělávání a tele-medicíny, od srpna 1974 do května 1975 jako součást experimentu HET nebo Health, Education, Telecommunications, který společně vyvinuly NASA a americké ministerstvo zdravotnictví, školství , & Welfare (nyní DHHS ). Kosmická loď byla poté přesunuta přes geostacionární oblouk z 94 ° W na 35 ° E ve spolupráci s Indickou vesmírnou agenturou ( ISRO ), která v Indii rozmístila více než 2 500 přijímacích pozemních stanic. Přesun satelitu z 94 stupňů západně na 35 stupňů východně, cesta 12800 km, byl uskutečněn z pozemní stanice v Rosmanu v Severní Karolíně. Toto přemístění zahrnovalo 2 raketové popáleniny palubního raketového motoru. 2. popálení v trvání 5 hodin 37 minut a 17 sekund. Nejdelší hoření, jaké kdy chemická raketa ve vesmíru provedla. Byl zahájen program tele-vzdělávání- Satellite Instructional Television Experiment nebo SITE-a trval jeden rok. Během experimentu indická vláda nabídla přijímací stanici Arthur C. Clarke , který žil na Srí Lance . Tento experiment byl velmi úspěšný a povzbudil ISRO k zahájení budování operačního programu s indickou kosmickou lodí INSAT IB (vypuštěnou v roce 1983). Po experimentu SITE byl satelit přiveden zpět nad Spojené státy a sloužil zejména jako datový reléový a sledovací satelit pro kosmické lodě s nízkou oběžnou dráhou, jako je Nimbus 6 , a pro let Apollo-Sojuz .

Experimenty z částicové fyziky

Na palubě ATS-6 bylo několik experimentů částicové fyziky. Nejvýznamnější měřily nízkoenergetické protony (od 25 keV do 3,6 MeV), stejně jako detekované těžké ionty (až 6 MeV). Tento druhý experiment umožnil detekovat první těžké ionty (Z> 6) s energií E> 4 MeV na geostacionární oběžné dráze.

Propagační experimenty

Nakonec ATS-6 zahájilo několik rádiových majáků , které umožňovaly měřit vlastnosti šíření elektromagnetického záření v atmosféře na 13, 18, 20 a 30 GHz.

Vyřazení z provozu

Do 30. června 1979 fungoval pouze jeden ze čtyř ATS-6 udržujících trysky a vykazoval známky nespolehlivosti. Tato raketa byla použita k přesunu ATS-6 z geostacionární oběžné dráhy na oběžnou dráhu o několik set kilometrů výše. To mělo vyklidit geostacionární slot pro další satelit.

Viz také

Reference

externí odkazy