proyectos espaciales 29/06/2007 por carlos díaz ginzo
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PROYECTOS ESPACIALES29/06/2007
Por Carlos Díaz Ginzo
¿Donde hemos llegado?
10 UA
Lanzamiento desde Cabo Cañaveral
1977
1 UA=149 597 870 km
Distancia (Km) Nº Misiones
Sol 149.597.870 13
Mercurio 91.254.701 1
Venus 41.887.404 26
Luna 384.400 68
Marte 74.798.935 33
Júpiter 628.311.054 6
Saturno 1.271.581.895 4
Urano 2.722.681.234 1
Neptuno 4.353.298.017 1
Plutón 5.759.517.995 1
Lunokhod 1 (1970)Mars Rover (2003)
Viking (1975) Mars Expres (2003)
http://science.nasa.gov/Realtime/jtrack/3d/JTrack3D.html
INTEGRAL
METEOSAT
> 36000 km = 35768 km Entre 300 y 700 kmEntre 1000 y 36000 km
Ancho: 108 m
Largo: 88 m
Masa: 464 t
Número de la tripulación: 7
Laboratorios: 6
Espacio habitable: 1300 m³
Velocidad: 26.000 km/h
Definición de la misión
Saturno V
Shuttle & Buran
GSLV ARIAN VSOYUZ
H-2
Lanzadores
Orbitas LEO Orbitas GEO
• Configuración, dimensiones y peso
• Interfaz mecánico• Interfaz eléctrico• Ambientales
– Factores de carga
– Niveles de vibración y acústicos
– Condiciones térmicas
– Condiciones electromagnéticas
– Despresurización
• Errores en la inyección de órbita
Imposiciones del lanzador a la
carga útil
Configuración, dimensiones y peso
Configuración, dimensiones y peso
Cargas estáticas
Cargas dinámicas
Tornillos
Ensayos mecánicos
RICH
Ensayo
seno
Ensayo random
Con estos datos se ajustan los parámetros del modelo mecánico para prever lo que sucederá en el lanzamiento
• Vacío• Moléculas / átomos neutros• Plasma• Micro meteoritos• Radiación de partículas• Entorno térmico • Compatibilidad electromagnética• Energía• Comunicaciones
Entorno
espacial
Vacío
• Outgassing– A bajas presiones ciertos materiales experimentan una pequeña
perdida de masa. Estos compuestos liberados pueden depositarse sobre otras superficies degradando sus propiedades. Superficies ópticas, paneles solares, radiadores térmicos.
A 100 km de altura, límite de la atmósfera, la presión disminuye 6 ordenes de magnitud respecto al nivel del mar.
Outgassing (<1.0% TML & <.10% CVCM) http://outgassing.nasa.gov/
Moléculas / átomos neutros
Aunque el satélite se encuentre en condiciones de vacío, la densidad molecular y atómica a bajas orbitas y elevadas
velocidades no es despreciable
Interacciones mecánicas Interacciones químicas
Resistencia aerodinámica
Orbital boosts
Erosión física
Uso de mantas protectoras
El oxigeno atómico el el componente mas abundante en las orbitas bajas. Provoca oxidación en las superficies no protegidas y erosión.
Se usan materiales resistentes y tratamientos superficiales
Micro meteoritos I
¿Cuantos escombros espaciales hay?
•Aproximadamente 11000 objetos mayores de 10 cm. vistos
•Estimados 100000 objetos entre 1 y 10 cm.
•Probable >10^7 objetos menores de 1 cm.
Se pueden detectar partículas mayores de 3 mm.
Micro meteoritos I, Protección en el detector RICH
Entorno térmico
1373 W/m
^2
Dir
ecta
270
w/m
^2
Alb
edo
410
W/m
^2
Qi
Sumidero 2,7 K
Q(t)=Qi+Qs+Qal+Qt-Qsu
Todos los parámetros dependen de la órbita, de la geometría del objeto y de las condiciones ambientales
Zona de sombra
Sistema térmico I
Entorno térmicoSistema térmico II
Sumidero 2,7 K
T1
T2
Q
Qe
Qa
Qt
Batería
El fabricante de la batería define:
• T2 máxima de supervivencia
• T2 máxima de funcionamiento
• T2 mínima de funcionamiento
• T2 mínima de supervivencia
Se crea un MODELO TÉRMICO del satélite formado por nodos. Estos están conectados entre sí por líneas de radiación, conducción o especiales.
El objetivo es estar el mayor tiempo posible en zona de funcionamiento y siempre en rango de supervivencia
Entorno térmicoSistema térmico IIIOrientación
Propiedades ópticas
Distribución interna de calor
• Sistemas de persianas
• Circuitos de refrigeración
• Resistencias con termostatos
• Sistemas aislados
Entorno térmicoEnsayos térmicos
• Ciclado térmico
• Ciclado térmico en vacío
• Equilibrio térmico
• Estrés térmico.
Diámetro 30.48 m Alto: 37.18 m
NASA Glenn Research Center'sOhio (EEUU)
ESTEC Noordwijk HolandaESA
Diámetro 9,5 m Alto: 10 m
Conclusiones