Jod Satellit
| Namn | iSat |
|---|---|
| Typ av uppdrag | Framdrivningsteknik |
| Operatör | NASA:s Glenn Research Center |
| Uppdragets varaktighet | Ett år |
| Rymdskeppsegenskaper | |
| Typ av rymdfarkost | 12U CubeSat |
| Tillverkare | Glenn Research Center |
| Orbital parametrar | |
| Referenssystem | Geocentrisk |
| Regimen | Låg jord |
Iodine Satellite ( iSat ) är en teknologisk demonstrationssatellit av CubeSat -formatet som kommer att genomgå höga hastighetsförändringar [ kvantifiera ] från ett primärt framdrivningssystem genom att använda en Hall-propeller med jod som drivmedel . Rymdfarkosten kommer också att utföra förändringar av sin orbitala höjd och demonstrera deorbitkapaciteter för att minska rymdskräp .
Från och med 2014 utvecklades iSat av NASA:s Glenn Research Center och planerades ursprungligen som en sekundär nyttolast för uppskjutning i mitten av 2018, men uppskjutningen försenades för att möjliggöra för framdrivningssystemets utveckling att mogna. Uppdraget är planerat att pågå i ett år innan deorbit. [ behöver uppdateras ]
Rymdskepp
Elektriskt driven rymdskeppsframdrivning använder elektricitet, vanligtvis från solpaneler , för att accelerera drivmedlet och producera dragkraft . Tekniken kan skalas upp för att användas på små satelliter upp till 450 kg (990 lb). iSat kommer också att demonstrera avancerad krafthantering och termisk kontrollfunktioner utvecklade för rymdfarkoster av dess storlek.
Satelliten är ett 12U CubeSat- format, med dimensioner på cirka 20 cm × 20 cm × 30 cm. Dess solpaneler syftar till att producera 100 W.
Framdrivning
Framdrivningsmognaden är ett partnerskap mellan NASA och det amerikanska flygvapnet. iSats jodframdrivningssystem består av en 200 watt Hall thruster (BHT-200-I) utvecklad av Busek Co , en katod , en tank för att lagra fast jod, en kraftbearbetningsenhet (PPU) och matningssystemet för att förse joden. Katodtekniken är planerad att möjliggöra värmelös katodkonditionering, vilket avsevärt ökar den totala systemets effektivitet.
En viktig fördel med att använda jod som drivmedel är att det ger en hög densitet gånger specifik impuls, det är tre gånger så bränsleeffektivt som det vanligt flygande xenonet , det kan lagras i tanken som ett fast ämne utan tryck, och det är inte en farligt drivmedel. 1U med 5 kg jod på ett 12U fordon kan ge en hastighetsändring på 4 km/s ΔV, utföra en höjdförändring på 20 000 km, 30° lutningsändring från LEO eller en 80 ° lutningsändring från GEO . Under driften värms tanken upp för att förånga drivmedlet. Thrustern joniserar sedan ångan och accelererar den via magnetiska och elektrostatiska fält, vilket resulterar i hög specifik impuls . Satelliten har full tre-axlig attitydkontroll genom att använda momentumhjul och magnetiska vridmomentstavar för att rotera. iSat räknas också med ett passivt termiskt styrsystem.
Uppdrag
I början av 2010-talet fanns det en framväxande och snabbt växande marknad för små satelliter, även om de ofta är avsevärt begränsade av primär [ förtydligande behövs ] framdrivning. 2013 valde NASA Marshall Space Flight Center ett projekt för att mogna ett operativt matningssystem för jodflyg. Denna demonstrationsflygning kommer inte bara att behandla framdrivning, utan processen att integrera kommersiella komponenter från hyllorna såväl som specialdesignade komponenter, vilket öppnar prisvärda alternativ för att använda jodframdrivningssystem för nationell säkerhet och för NASA:s Discovery- klassuppdrag . [ behöver uppdateras ]
Jod-thrustern kommer att tillåta iSat att ändra sin omloppsbana och höjd, vilket öppnar upp ett bredare utbud av uppdragsmål än vad som tidigare varit möjligt med rymdfarkoster av denna storlek, som att överföra från en geosynkron bana till en geostationär bana , gå in i och hantera månbanor och vara utplacerade för att utforska nära jordens asteroider , Mars och Venus . Som en demonstration kommer rymdfarkosten att använda sin framdrivning för att sänka höjden från sin ursprungliga bana på cirka 600 km till en cirkulär bana på cirka 300 km. Sedan kommer den att utföra en flygplansbytesmanöver, slutföra eventuella slutliga operativa manövrar och fortsätta att sänka sin närmaste inflygning till jorden, och kretsa ur rymdfarkosten inom mindre än 90 dagar efter uppdragets slut.