ESEO Magyar részvétel Európa első egyetemi műholdjának készítésében ELTE Bolygótudományi Nap 2010 Március 19. Kocsis Gábor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék Űrkutató Csoport

ESEO  Magyar részvétel Az európai diákműholdas fejlesztések kezdetei » 2000 Október: az ESA Oktatási Osztálya elindítja a SSETI programot » Célkitűzések: ¬ Gyakorlati tapasztalatszerzés valós űrkutatási projektekben ¬ Kvalifikált szakemberek az űrkutatás számára ¬ Európai egyetemek együttműködési hálózata ¬ Tudományos és technológiai kísérletek » Résztvevők: 14 ország 23 egyetemének 35 diákcsapata » Első projekt: ESEO A kezdeti lendület ellenére nem sikerül tartani az ütemtervet → Egy kisebb, a már meglévő egységekre épülő műhold, az Express kifejlesztése » 2005 Augusztus: a SSETI Express startja » 2005 Szeptember: az ESEO program folytatása ESA: European Space Agency (Európai Űrügynökség) SSETI: Student Space Exploration and Technology Initiative ESEO: European Student Earth Orbiter ESEO  Magyar részvétel

ESEO  Magyar részvétel ESEO program ─ áttekintés » Eredeti elképzelések: ¬ Egyetemi hallgatók által tervezett és megépített műhold ¬ Koordináció hallgatói csoportok által ¬ Geostacionárius átmeneti pálya (GTO) ¬ Élettartam: min. 28 nap » 2008 december: teljes átszervezés ¬ professzionális missziókra jellemző követelmények ¬ Koordináció egy űripari cég által ¬ Napszinkron pálya (SSO) ¬ Élettartam: 6 hónap nominális működés 24 hónap kiterjesztett fázis » Résztvevők: ¬ 13 egyetem platform és kísérletek megtervezése, kifejlesztése földi állomás, misszió analízis és tervezés ¬ AMSAT-UK kommunikációs berendezések rádióamatőr hálózat ¬ Carlo Gavazzi Space rendszermérnöki feladatok néhány fedélzeti egység ¬ ESA megrendelő Anglia Dánia Franciaország Lengyelország Magyarország Németország Olaszország Portugália Románia Skócia Spanyolország Új-Zéland ESEO  Magyar részvétel

Magyar részvétel az ESEO programban » 2005 Szeptember: magyar diákok megkezdik két tudományos műszer fejlesztését ¬ Langmuir szonda (LMP) ¬ 3D dozimetriai teleszkóp (TriTel) » 2006 Február: egy harmadik magyar csoport is bekapcsolódik ¬ Energiaellátó Rendszer (EPS) » A diákcsoportok összefogását a BME vállalta fel » A hallgatók szakmai támogatásáról három kutatócsoport gondoskodik BME Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék, Űrkutató Csoport MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet Űrdozimetriai Kutatócsoport MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézet ESEO  Magyar részvétel

ESEO  Magyar részvétel ESEO ─ Pálya adatok » Napszinkron pálya ¬ magasság: 520km ¬ LTAN 10:30 » 2 földi állomás ¬ München ¬ Wellington ESEO  Magyar részvétel

ESEO  Magyar részvétel ESEO ─ Műszaki adatok » Méret: 800*800*1000mm3 » Tömeg: 120kg » Helyzetmeghatározás ¬ 16 napszenzor ¬ 2 magnetométer ¬ háromtengelyű giroszkóp ¬ GPS » Helyzetszabályozás ¬ 3 mágneses stabilizáló tekercs ¬ lendkerék » Energiaforrások ¬ 2 nyitható és 1 felületre szerelt napelem tábla ¬ űrminősítésű Li-Ion akkumulátor » Fedélzeti kommunikáció ¬ RS422 az alrendszerek között ¬ CAN busz a kísérletek és a fedélzeti számítógép között » Telemetria ¬ S sáv (2.4GHz), 500kbps » Hőmérséklet szabályozás ¬ Fél-aktív (MLI bevonat, hővezető rétegek; kritikus egységek aktív fűtése) ESEO  Magyar részvétel

ESEO  Magyar részvétel ESEO ─ Kísérletek » Technológiai kísérletek: ¬ Lendkerekes helyzetstabilizálás ¬ Star Tracker optikai helyzetmeghatározó egység » Kommunikációs kísérletek: ¬ C sávú beacon ¬ VHF sávú adó ¬ UHF és S sávú adó-vevők » Tudományos kísérletek: ¬ Langmuir szonda ¬ TriTel űrdozimetriai teleszkóp ¬ Mikrokamera ESEO  Magyar részvétel

ESEO  Magyar részvétel Langmuir szonda » Plazmába merülő, előfeszített szonda ¬ alkalmazott feszültség: -15..+15V ¬ folyamatos mérés egy teljes körülfordulás alatt » Mért és számított jellemzők: ¬ elektron és ion áram ¬ elektron és ion hőmérséklet » Vizsgált jelenségek: ¬ naptevékenység hatásai ¬ plazma anomáliák » Szonda megvalósítása: ¬ TiN bevonatú hengeres mérőfej ¬ távtartó: 90mm, detektor: 21mm » Szonda elhelyezése: ¬ sebességvektorra merőlegesen ¬ perturbálatlan plazma mérése ESEO  Magyar részvétel

ESEO  Magyar részvétel Langmuir szonda » Orientáció módosítás szükséges: ¬ alaphelyzet: folyamatosan a Nap irányába néző napelemek ¬ mérések alatt: Föld-irányhoz (nadír) rögzített orientáció » Mérésvezérlő és adatfeldolgozó elektronika: ¬ nagy megbízhatóságú, FPGA alapú vezérlés ¬ 4 csatornás erősítő modul, ~nA..mA érzékenységi tartomány ¬ 2.5MB mérési adat ciklusonként ¬ ~8km-es felbontás a plazma finomszerkezetének vizsgálatához » Tápellátás: ¬ kiszajú tápegység, galvanikusan leválasztott kimenetek ¬ 5 kimeneti feszültség (+5V, +/-15V, +/-7V) ESEO  Magyar részvétel

TriTel űrdozimetriai teleszkóp ESEO  Magyar részvétel » 3 dimenziós Si detektor teleszkóp » Vizsgált jellemzők: ¬ elnyelt dózis (mérő detektoron áthaladó részecskék) ¬ töltött részecskék LET spektruma (mindkét detektoron áthaladó részecskék) » Sugárzás károsító hatásának jellemzése ¬ műszer árnyékolása egyenértékű az asztronauták űrruhájának védelmével » Műszaki paraméterek: ¬ vastagság: 300μm ¬ aktív felület: 150mm2 ¬ detektorok távolsága: 8.9mm ¬ látószög: 114°nyitószögű kúp a műhold két oldalán ESEO  Magyar részvétel

TriTel űrdozimetriai teleszkóp ESEO  Magyar részvétel » 10 NYÁK lemez ¬ tápegység ¬ mikroprocesszor ¬ többcsatornás analizátor ¬ analóg egységek ¬ töltésérzékeny erősítők ¬ jelkondícionáló áramkörök, stb. ESEO  Magyar részvétel

Energiaellátó Rendszer ESEO  Magyar részvétel » Fő részei: ¬ napelemek: 2 nyitható és 1 felületre szerelt napelem tábla ¬ akkumulátor: űrminősítésű Li-Ion cellák ¬ teljesítmény kezelő és vezérlő elektronika » Funkciók: ¬ elektromos energia előállítása, tárolása és elosztása ¬ napelemek és akkumulátor illesztése ¬ energia busz védelme ¬ rendszer állapot monitorozása ¬ magas prioritású földi parancsok végrehajtása » Követelmények ¬ jó hatásfok ¬ hibátlan működés a kiterjesztett fázisban is ¬ 1 pont meghibásodás elleni védelem ESEO  Magyar részvétel

Energiaellátó Rendszer ESEO  Magyar részvétel » Technikai paraméterek: ¬ Háromrétegű űrminősítésű napelem cellák ¬ 325W kezelt teljesítmény ¬ Többfunkciós napelemillesztő egységek ¬ teljesítmény maximalizálás ¬ kimeneti feszültség szabályozás ¬ akkumulátor töltőáram szabályozás ¬ 24..33.6V „szabályozatlan” feszültségű busz ¬ űrminősítésű Li-Ion akkumulátor, 640Wh kapacitás ¬ vezérlés redundáns sugárzástűrő FPGA-val ESEO  Magyar részvétel

ESEO  Magyar részvétel ESEO  Ütemterv 2010/05 PDR Preliminary Design Review 2010/12 CDR Critical Design Review 2011/06 EQM Kvalifikációs modellek 2011/10 FM Repülő példányok integrációja 2012/03 FAR Final Acceptance Review 2008/12 KO Kick-off 2009/04 MDR Mission Definition Review 2009/08 SRR System Requirements Review ESEO  Magyar részvétel

ESEO munkaértekezletek, szakmai gyakorlatok Évente 2-3 alkalommal kerülnek megrendezésre az ESA kutatási és technológiai központjában, valamint a Carlo Gavazzi Space központjában

Köszönöm a figyelmet! Kocsis Gábor gabor.kocsis@mht.bme.hu Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék Űrkutató Csoport