Kenderaan Pemindahan Automatik baru ESA, Jules Verne, baru-baru ini menghabiskan 21 hari di ruang yang mensimulasikan kesejukan, radiasi dan kekosongan ruang. Kapal angkasa 20 tan akhirnya akan dilekatkan di puncak roket Ariane 5 pada musim panas 2007, dan diterbangkan ke Stesen Angkasa Antarabangsa. Seluruh armada kapal angkasa ini akhirnya akan dibina, memindahkan kargo pengganti ke stesen, dan kemudian berfungsi sebagai tong sampah sekali pakai, terbakar di atmosfer Bumi.
Selama 21 hari berturut-turut, Jules Verne, Automated Transfer Vehicle (ATV) pertama, bukan sahaja bertahan dalam keadaan persekitaran ruang yang paling ketat, tetapi telah berjaya menguji perisian dan perkakasan penerbangannya dalam keadaan simulasi yang paling sukar. vakum ruang, suhu beku dan sinaran matahari terbakar.
Jules Verne ATV, kapal angkasa paling kompleks yang pernah dikembangkan di Eropah, dijadualkan melakukan penerbangan perdana di atas Ariane 5 pada musim panas 2007 untuk memasok semula Stesen Angkasa Antarabangsa. Ia baru sahaja menyelesaikan kempen ujiannya yang paling lengkap di kemudahan ujian ESA di ESTEC, di Noordwijk, Belanda.
"Dimulai pada 22 November, kempen uji coba, dengan siklus fasa dingin dan panas yang berlainan, telah dilakukan sesuai dengan jadual dan 'tingkah laku' pesawat ruang angkasa yang kompleks ini secara umum sesuai dengan yang diharapkan ketika bereaksi terhadap cuaca dingin dan panas persekitaran ”, kata Bachisio Dore, pengurus ESA ATV Assembly Integration & Verification (AIV). "Kejayaan menyelesaikan kempen ujian ini merupakan tonggak utama untuk Program ATV."
Cabaran terma
Aspek yang paling mencabar dari ujian ini ialah Jules Verne ATV untuk memastikan suhunya berada dalam had yang ketat dan serasi dengan ribuan bahagian perkakasan yang membentuk subsistemnya yang canggih. Perisian dan teknologi baru yang spesifik membolehkan ATV mengimbangi suhu di kapal angkasa dan membiarkannya terbang dengan lancar dalam kegelapan beku, sinaran cahaya matahari yang terbakar dan dalam ruang persekitaran orbit.
"Ia seperti meletakkan komputer riba komputer anda di dalam peti sejuk, kemudian memaparkannya ke Matahari pada musim panas dan kembali lagi ke peti sejuk semasa anda terus menggunakannya", jelas salah seorang dari 35 jurutera Astrium dan subkontraktor yang memantau kapal angkasa sepanjang masa, tujuh hari seminggu.
Jules Verne tidak mempunyai komputer riba - ia adalah kapal angkasa 20 tan, saiz bas dua tingkat, dengan berpuluh-puluh komputer yang kuat dan sejumlah besar elektronik. Perisiannya yang terdiri dari satu juta baris kod menjadikannya yang terbesar dan paling rumit yang pernah dikembangkan di Eropah.
Sensor termal 625 bawaan dan 250 sensor tambahan, terutamanya yang ditambahkan di dalam dan di sekitar Jules Verne untuk ujian, telah memantau dengan teliti bahawa suhu tetap berada dalam had yang dapat diterima sepanjang masa.
Pada masa yang sama, di dalam ruang Ruang Besar Simulator (LSS) 2 300 m³ yang besar, keadaan persekitaran dalam orbit dan kitaran terma telah dihasilkan semula. Tahap vakum khas sepersejuta milibar dicapai, suhu ruang luar diturunkan hingga minus 30 ° C atau minus 80 ° C mengikut kitaran ujian; dan untuk jangka masa pendek, simulator Matahari diaktifkan, menyediakan sinar matahari mendatar berdiameter 6 meter, untuk memancarkan fluks kuat 1400 Watt per meter persegi pada lapisan putih yang mempesona melindungi Jules Verne.
Paip haba canggih
ATV terdiri daripada dua modul utama dengan keperluan suhu mereka sendiri. Pengangkut Kargo Bersepadu bertekanan, dengan petak 48m³ yang dikhaskan untuk membawa keseluruhan muatan semula ke Stesen (dengan jisim maksimum 7 667 kg). Modul ini, yang menyambung ke ISS, mesti berada di antara 20 ° C hingga 30 ° C antara pelancaran dan dok, dan semasa fasa yang dilampirkan dengan ISS, terutama ketika pengisian bahan bakar dipindahkan ke Stesen.
Modul avionik / pendorong tanpa tekanan, yang merangkumi enjin roket, kuasa elektrik, elektronik, komputer, komunikasi dan avionik, harus tetap antara 0 ° C dan 40 ° C.
Teluk avionik, yang merupakan otak ATV, menghasilkan haba sendiri dari sebilangan besar peralatan elektronik, dan pada masa yang sama menguruskan sistem yang sangat canggih untuk mengawal pemanasan berlebihan. "Terima kasih kepada 40 paip haba konduktor berubah-ubah canggih yang terletak di teluk avionik, ATV mampu mengeluarkan haba dan melepaskan tenaga terus ke angkasa atau, jika tidak, untuk memanaskan bahagian lain dalam keadaan sangat ekonomi fesyen. Teknologi baru ini bermaksud kita dapat menyingkirkan 50% lebih banyak tenaga untuk keseluruhan kapal angkasa, dan masih mengekalkan persekitaran suhu dalaman yang tepat ”, jelas Patrick Oger, jurutera terma Astrium.
Objektif lain dari ujian ini adalah untuk memantau pengeluaran ATV yang disebabkan oleh beberapa bahan kapal angkasa yang, dalam keadaan vakum, melepaskan beberapa gas dalaman yang biasanya terperangkap di dalamnya. Sampel gas ATV dikumpulkan semasa ujian di ruang vakum dan kemudiannya akan dianalisis. Jurutera aeroangkasa ingin memastikan bahawa gas ATV tidak mencemari mekanisme kritikal kapal angkasa, seperti yang memutarkan panel solar ke arah Matahari. Putaran mereka pada suhu yang berbeza dilakukan dengan baik, walaupun keempat panel surya tidak dipasang di ATV untuk ujian.
Seribu urutan ujian
Objektif utama ujian ini adalah untuk mengesahkan bahawa di bawah persekitaran vakum termal semua item perkakasan bekerja sama dengan betul. Untuk mencapai tujuan ini untuk kapal angkasa yang kompleks seperti ATV, diperlukan pengembangan, penalaan dan pengesahan oleh jurutera Astrium sekitar seribu prosedur ujian dan urutan ujian automatik.
Sebagai contoh, semasa ujian, jurutera ATV juga mengaktifkan beberapa bahagian kapal angkasa yang bergerak. Sebaik sahaja perintah itu diberikan untuk memperpanjang atau menarik balik sistem dok, mereka dapat melihatnya bergerak perlahan, sambil melihat melalui tingkap LSS kecil di dekat bahagian atas kapal angkasa.
Pada hari-hari terakhir pengujian, beberapa pemadaman simulasi dari 32 mesin pendorong dilakukan dengan gas helium, untuk mengesahkan interaksi yang betul antara subsistem penggerak dan avionik. Selain itu, semua perkakasan yang diperlukan oleh ATV untuk melakukan manuver kecemasan untuk mengelakkan perlanggaran dengan ISS diuji semasa ujian termal dengan mensimulasikan prestasi empat manuver tersebut.
"Berkat ujian yang luas ini, telah memungkinkan untuk mengesahkan keseluruhan ATV, yakni semua perkakasan ketika ia bertindak balas terhadap keadaan orbit yang keras. Pada masa yang sama kami dapat memeriksa prestasi lengkap perkakasan dan perisian yang diperlukan untuk kawalan kuasa dan haba dalam keadaan dekat dengan ruang ”, kata Marc Chevalier, pengurus Astrium ATV dari Assembly Integration Test (AIT). "Ujian yang berjaya ini juga akan menunjukkan kepada kita beberapa perbaikan kecil dalam prosedur perangkat lunak yang akan baik untuk dilaksanakan."
Dalam beberapa minggu mendatang, kira-kira 50 gigabait data ujian yang disimpan selama 270 jam pengujian fungsional yang dilakukan semasa ujian termal, yang telah diarkibkan, akan dianalisis dengan teliti untuk memastikan bahawa setiap anomali kecil atau bug dapat difahami sepenuhnya.
Sumber Asal: Siaran Berita ESA
