European Student Moon Orbiter
European Student Moon Orbiter ( ESMO ) var ett föreslaget europeiskt studentuppdrag till månen . Studentteam från 19 universitet i hela Europa arbetade med programmet. ESMO skapades av Student Space Exploration & Technology Initiative (SSETI) under stöd av European Space Agency (ESA); före starten av fas A överfördes det fulla ansvaret för förvaltningen av programmet till ESA Education Office.
2009 valdes Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) till huvudentreprenör. I april 2012 var ESMO planerad att lanseras 2014 eller 2015, men ytterligare ESA-utvärdering ansåg att ESMO-projektets kostnader var "ohållbara" med tanke på ESA Education Offices budget.
Mål
Uppdragets mål för ESMO var:
- Att skjuta upp den första månfarkost som ska designas, byggas och drivas av studenter i ESA:s medlemsstater och ESA:s samarbetsstater
- Att placera och använda rymdfarkosten i en månbana
- Att ta bilder av månen från en stabil månbana och sända dem tillbaka till jorden i utbildningssyfte
- Att utföra nya mätningar som är relevanta för avancerad teknologidemonstration, månvetenskap och utforskning
Det pedagogiska syftet med projektet var att ge värdefull praktisk erfarenhet till universitetsstudenter inom ett verkligt och krävande rymdprojekt. Detta för att fullt ut förbereda en välkvalificerad arbetsstyrka för ambitiösa framtida ESA-uppdrag.
Månöverföring
Rymdfarkosten med en massa på cirka 190 kg (420 lb) och en storlek på 76 × 74 × 74 cm (30 × 29 × 29 tum) designades för att skjutas upp som en sekundär eller extra nyttolast i geostationär överföringsbana (GTO) 2014 / 2015. Därifrån skulle rymdfarkosten använda sin framdrivning ombord för att resa till månens omloppsbana via en svag stabilitetsgränsöverföring . Denna resa via Sun-Earth L1 Lagrange-punkten skulle ta tre månader, men den kräver mycket mindre drivmedel än en direkt överföring (se Låg energiöverföring och interplanetärt transportnätverk ). ESMO är tänkt att fungera i månbana i sex månader.
Nyttolaster
Nyttolaster som övervägdes för orbitern var:
- Narrow Angle Camera (uppsökande nyttolast): för att ta bilder av månens yta. Gymnasieelever kommer att kunna föreslå en månplats som ska avbildas.
- LunaNet (teknologisk demonstrationsnyttolast): internetliknande nätverk på månen för kommunikation mellan framtida rymdfarkoster i månbana, landare, rovers och markstationer på jorden. LunaNet-experimentet kommer att testa de associerade kommunikationsprotokollen för Lunar Internet.
- Radiation Monitor (vetenskaplig nyttolast): en kompakt och lågeffektsstrålningsmonitor som kan ge indata för rymdmiljömodeller .
- Radar (vetenskaplig nyttolast): för att tillhandahålla radarobservationer av månen (radarobservationer från jorden är begränsade till den sida av månen som vetter mot jorden).
- Mikrovågsradiometrisk ekolod (vetenskaplig nyttolast): en passiv mikrovågsradiometer för att mäta termiska och dielektriska egenskaper hos månregoliten .
Tekniska fakta
Tabellen nedan ger en översikt över rymdfarkostplattformen och marksegmentet .
| Delsystem | Beskrivning |
|---|---|
| Attitydbestämning och kontrollsystem (ADCS) | 3-axligt stabiliserat: 2 stjärnspårare, 4 solsensorer, 2 tröghetsmätenheter, 4 reaktionshjul, 8 kallgaspropeller |
| Datahantering ombord | 2 ESA LEON2-processorer (dubbel redundant) som kör programvara för datahantering (kommandotidslinje och enkel FDIR) och ADCS-mjukvara; 32 MB seriell flash för lagring av nyttolastdata; CANbus-datagränssnitt |
| Kommunikationer | Low Gain-antenner för rundstrålande täckning; S-bandstransponder med PSK-PM-modulering och kapacitet för räckvidd och avståndshastighet för radionavigering; 8 kbit/s nedlänk / 4 kbit/s upplänk mellan mån- och jordstationer |
| Kraft | Kroppsmonterade 3J GaAs-solceller för 170 W livslängdseffekt och 122 W sluteffekt; 24-29 V oreglerad buss; 1800 Wh kapacitet Li-ion batterier |
| Framdrivning | 4 flytande MON/MMH bipropellant thrusters: 22 N dragkraft vardera, 285 s specifik impuls (modulerad av AOCS-programvara under brännskador för reaktionskontroll) |
| Strukturera | CFRP/Al honeycomb bygglåda med bärande centralt tryckrör |
| Termisk kontroll | Passiv: MLI & ytbeläggningar; aktiva: lokala värmare för eclipse (t.ex. drivmedelstankar) |
| Marksegment | Markstationer: 25m S-bandsfat i Raisting och 15m S-bandsfat i Villafranca; Perth/Kourou för uppskjutning och tidig omloppsfas och manövrar |
Aktuella lag
Tjugoen team från 19 europeiska universitet i ESA:s medlemsländer och samarbetsländer ingick i projektet.
| universitet | Land | Ansvar |
|---|---|---|
| Universitetet i Liège | Belgien | Smal vinkel kamera nyttolast |
| Tjeckiska tekniska universitetet i Prag | Tjeckien | AOCS-gränssnittsmodul |
| Universitetet i Tartu | Estland | Montering, integration och verifiering och satellitdrift |
| Supaero | Frankrike | Stjärnspårare |
| Universitetet i Stuttgart | Tyskland | Framdrivningssystem - gasmatning (kallgaspropeller) |
| Technische Universität München | Tyskland | LunaNet Payload & Ground Station |
| University of L'Aquila och University of Rome La Sapienza | Italien | Mikrovågsradiometer vetenskaplig nyttolast |
| Politecnico di Milano | Italien | Attitydbestämning och kontrollsystem |
| Politecnico di Milano | Italien | Framdrivningssystem - vätskematning (Bipropellant Thruster) |
| Warszawas tekniska universitet | Polen | Termiskt styrsystem |
| Wroclaws tekniska universitet | Polen | Kommunikationssystem |
| AGH University of Science and Technology | Polen | Rymdmiljö & Effektanalys |
| Politehnica University of Bukarest | Rumänien | Attitydbestämning och kontrollsystem |
| Politehnica University of Bukarest | Rumänien | Strukturera |
| Universitetet i Bukarest | Rumänien | Strålningsövervakare nyttolast |
| Universitetet i Ljubljana | Slovenien | Simulator |
| Universitetet i Ljubljana | Slovenien | Radar nyttolast |
| Universitetet i Maribor | Slovenien | Datahantering ombord |
| Universitetet i Oviedo | Spanien | Sele |
| Universitetet i Vigo | Spanien | GS/OPS-V-lag. Ground Station VIL-1 team. |
| University of Glasgow | Storbritannien | Uppdragsanalys och flygdynamik |
| University of Southampton | Storbritannien | Systemteknik |
| University of Warwick | Storbritannien | Power Subsystem |
Under ledning av ESA:s utbildningskontor vid ESTEC genomförde projektet framgångsrikt en fas A-förstudie och fortsatte med den preliminära designen under fas B. Hittills har mer än 200 studenter varit involverade i fas A och B i ESMO-projektet. Sedan november 2009 samordnar och övervakar SSTL elevernas arbete och tillhandahåller teknisk support på systemnivå och specialist. Regelbundna workshops på ESTEC och ESOC samt praktikplatser på SSTL anordnades för att stödja studentteamen i deras ESMO-relaterade aktiviteter och ge utbildning/kunskapsöverföring. Dessutom kommer faciliteterna vid SSTL att användas för montering, integration och testning av rymdfarkoster. Som en viktig milstolpe under fas B genomfördes System Requirements Review (SRR) för ESMO 2010. Vid SRR slutfördes systemkraven och systemdesignen. En del av SRR valde också ut universitetsteamen att delta i följande faser av projektet. Efter att ha klarat en preliminär designgranskning i mars 2012 avslutades programmet som ett resultat av budgetbegränsningar i april 2012. ESMO skulle ha varit det fjärde uppdraget inom ESA:s Education Satellite Program efter SSETI Express , YES2 och European Student Earth Orbiter ( ESEO ) ).
