Shijian 20: e

Shijian 20: e
Typ: Experimentell satellit
Land: Kinas folkrepublikFolkrepubliken Kina Folkrepubliken Kina
Operatör: Chinese Academy of Space Technology
COSPAR-ID : 2019-097A
Uppdragsdatum
Mått: > 8000 kg
Börja: 27 december 2019
12:45 ( UTC )
Startplats: Wenchang Cosmodrome
Launcher: Lång 5 mars
Status: aktiva
Omloppsdata
Spårhöjd: 35 786 km
Bana lutning : 0 °

Shijian 20 ( kinesiska 實踐 二十 號 / 实践 二十 号, Pinyin Shíjiàn Èrshí Háo , tyska: om "Praxiserprobung 20") är en kinesisk teknologitestningssatellit.

berättelse

Satelliten, byggd av Chinese Academy of Space Technology under ledning av Li Feng (李峰) från Qian Xuesen Laboratory for Space Technology , är baserad på företagets nyutvecklade DFH-5-buss och används för att testa nyckelteknologierna i ny satellitplattform . Efter några problem med Langer Marsch 5 -launcher - kraschade den i stort sett identiska föregångarsatelliten Shijian 18 in i Indiska oceanen den 2 juli 2017, sex minuter efter lanseringen - Shijian 20 lyfte av kosmodromen den 27 december 2019 klockan 12:45 ( UTC) Wenchang på Hainan Island . Ungefär 34 minuter efter start startade 8-tonarsatelliten från raketens sparkstadium och gick in i en geostationär bana .

särdrag

Solpaneler

DFH-5-bussen har två halvstyva solcellsvingar som består av sex moduler vardera , som bildar ett "krucifix" och ger satelliten ett " vingspann " på 45 m när den är helt utfälld , cirka 10 m mer än Boeing 737- flygplanet . Detta genererar en effekt på 30 kW, varav 18 kW är tillgängliga för nyttolasterna. Solpanelerna är Kinas största i sitt slag vad gäller både span och yta, och vikningsmekanismen är mer komplicerad än någonsin. När de väl är utfällda kan solcellsvingarna, som var och en väger cirka 50 kg, långsamt roteras runt sin längdaxel av en motor för att rikta dem som möjligt mot solen. När det gäller kommunikationssatelliten NigComSat-1 , som är baserad på DFH-4-bussen , misslyckades rotationsmekanismen på en solcellsvinge i april 2008, vilket sedan ledde till en total förlust av satelliten. Som ett resultat omdesignades enheten av Space Technology Academy.

Bredbandsdataöverföring

The Chinese Academy of Space Technology har arbetat med teknik för ett satellitbaserat internet som delas av militära och civila kunder sedan 2016 , vilket är särskilt intressant för streamingtjänster, mobilkommunikation, räddningstjänster och sakernas internet . Ett av problemen här är att väl lämpad för detta ändamål i sig K en band (27-40 GHz) är redan i stor utsträckning. Därför har Shijian 20 nu en ”flexibel bredbandstransponder” som utvecklats av Research Institute 504 vid Chinese Academy for Space Technology för Q / V -intervallet, dvs 33–75 GHz, där enheten söker efter gratisfrekvenser efter behov. Detta ökar den praktiskt möjliga dataöverföringshastigheten med fyra till fem gånger och är nu 70 Gbit / s med en bandbredd på 5,5 GHz. Ett första systemtest ägde rum den 4 januari 2020 och frekvensändringen testades framgångsrikt från 10 till 14 mars 2020.

Nästa steg är att testa dataöverföringen i olika väderförhållanden, med fokus på undersökningen av absorptionsförlusterna på grund av regndroppar , som är ett visst problem i länder med monsunklimat. I Kina arbetar flera företag för närvarande med kommunikationssatelliter baserade på DFH-5-bussen med överföringshastigheter på 100 Gbit / s till 1 Tbit / s, som vill förse de länder som är involverade i New Silk Road- projekten och deras grannländer med högkvalitativt internet utan att komplexa fiberoptiska nätverk måste byggas.

Kommunikationslaser

I dåligt rymdväder , när solvinden stör radiokommunikation, använder Folkets befrielsearmé rutinmässigt den så kallade ” optoelektroniska meddelandesändningen ” med hjälp av lasrar , en höghastighetsvariant av de gamla blinkande signalerna. Hitta också kommunikationslasrar på Beidou - navigationssatelliter använder för att flyga i en nätformad konstellation av satelliter för att koordinera. Till skillnad från dessa applikationer, där det alltid bara finns en laser på satelliten, har Shijian 20 en infraröd laserterminal som utvecklats av forskningsinstitutet 504 under en period av 15 år med tre olika system som ska testas under en längre period av tid för att kunna använda utvecklingen av framtida kommunikationslasrar, särskilt för den modulära rymdstationen , som förväntas tas i drift 2022 , för att samla in data från praktisk orbitaldrift. Laserterminalen som för närvarande är installerad på Shijian 20 uppnådde en överföringshastighet på 10 Gbit / s med kvadraturfasskiftsknappning i ett test i början av april 2020 vid tvåkanalsdrift, vilket jämfört med en enda laser också ger bättre immunitet mot störningar .

Hybriddrift

Shijian 20 har en hybriddrift. Å ena sidan, den har en vätske trustor som levererar en hög vakuum dragkraft och användes för att snabbt bringa satelliten in i dess geostationär bana efter separation från bärraketen. Kontrollmunstyckena för att rikta in satelliten är också kemiska thruster. Satelliten är också utrustad med en jonpropeller för fina omloppskorrigeringar under den förväntade 16-åriga livslängden . Även om detta bara genererar en liten dragkraft kan den regleras i två steg, vilket innebär att satelliten är mycket effektiv när det gäller att använda bränsle.

Kylsystem

Även om DFH-5-bussen är relativt stor, är dess yta inte tillräcklig för att utstråla värmen som genereras av nyttolasterna under normal drift, särskilt om de är i mitten av huset. Av denna anledning har satelliten en sluten kylvätskekrets . En vätska transporteras genom rör till alla enheter, där den absorberar överskottsvärmen och transporterar den till ett kylfläns på utsidan av satelliten, som sedan utstrålar värmen i rymden. Nämnda kylfläns av en formminnespolymer låg platt mot satellitväggen under uppskjutning. Efter att Shijian 20 nått rätt bana och börjat fungera, släpptes spärren automatiskt och kylflänsen fälldes ut. Om detta kylsystem visar sig i det långa loppet skulle man elegant kunna lösa motsättningen mellan spillvärmeproduktionen av de allt mer krävande nyttolasterna och den otillräckliga bostadsytan i framtida satellitplattformar i 10 kilowattområdet. Eftersom kylsystemet installerat i Shijian 20 håller temperaturen inne i satelliten vid 35  K , dvs −238 ° C, skulle det också vara lämpligt för att kyla de känsliga enheterna i djupa rymdsonder för att minska deras värmeljud .

webb-länkar

Individuella bevis

  1. ↑ Gunter Dirk Krebs: SJ 20. I: space.skyrocket.de. Åtkomst 8 april 2020 .
  2. ↑ 孙 琳 、 樊立辉:南京大学 田庆 久 教授 、 中国 空间 技术 研究院 李峰 研究员 来 工程 中心 进行 学术 交流. I: software.henu.edu.cn. 2 april 2019, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).
  3. ↑ 胡 喆 、 周旋:一身 真 功夫 亮点 真不少 —— 盘点 实践 二十 号 卫星 上 的 “黑 科技”. I: xinhuanet.com. 27 december 2019, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).
  4. ↑ a b Chris Gebhardt: Lång 5 mars genomför kritisk återgång till flyguppdrag. I: nasaspaceflight.com. 27 december 2019, åtkomst 8 april 2020 .
  5. ↑ a b 赵竹青:实践 二十 号 卫星 成功 发射 掀开 我国 航天 器 升级 换代 新篇章. I: scitech.people.com.cn. 27 december 2019, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).
  6. ↑ a b Mark Wade: DFH-5 i Encyclopedia Astronautica , tillgänglig 8 april 2020 (engelska).
  7. ↑ Kina visar banbrytande rymdteknik i Paris. I: cgwic.com. 17 juni 2019, öppnad 8 april 2020 .
  8. ↑ 黄 全权 、 鲁慧蓉:中国 研制 并 交付 的 尼日利亚 通信 卫星 一号 失效. I: chinanews.com. 12 november 2008, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).
  9. ↑ 罗马 廊檐:实践 -13 / 中 星 -16 卫星 ： 刷新 国内 高 轨 卫星 技术 “新 指标”. I: blog.sina.com.cn. 18 april 2017, hämtad 8 april 2020 (kinesiska).
  10. ↑ 李 煌:卫星 宽带 柔性 转发 器 中 交换 系统 的 设计 研究 与 硬件 实现. I: gb.oversea.cnki.net. Hämtad 8 april 2020 (kinesiska).
  11. ^ Zhang Fei et al.: Design av ett nästan perfekt återuppbyggnadsprototypfilter på flexibel transponder för bredbandssatellitkommunikation. I: researchgate.net. Åtkomst 8 april 2020 .
  12. ↑ 实践 二十 号 卫星: 我国 首 个 Ka 频段 宽带 柔性 转发 器 在 轨 测试 第一 阶段 圆满 成功. I: spaceflightfans.cn. 20 mars 2020, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).
  13. ↑ 张睿 奇 、 郭洪英:航天 科技 五 院 西安 分院 实践 二十 号 卫星 Q / V 载荷 技术 圆满 完成 第一 阶段 在 轨 测试. I: spacechina.com. 10 april 2020, öppnad 10 april 2020 (kinesiska).
  14. ↑ 张宏洲: 2017 军校 巡礼 第二 十五 站 ： 航天 工程 大学. I: mod.gov.cn. 15 juni 2017, hämtad 8 april 2020 (kinesiska).
  15. ↑ 速率 高达 10Gbps！ 实践 二十 号 卫星 激光 通信 通过 在 轨 验证. I: spaceflightfans.cn. 8 april 2020, öppnad 8 april 2020 (kinesiska).
  16. ↑ 蒋建军 et al.:形状 记忆 智能 复合 材料 的 发展 与 应用. I: jme.biam.ac.cn. 17 augusti 2018, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).
  17. ↑ 夏爱兰:神奇 的 形状 记忆 材料. I: xinhuanet.com. 27 september 2019, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).
  18. ↑ 胡 喆 、 周旋:一身 真 功夫 亮点 真不少 —— 盘点 实践 二十 号 卫星 上 的 “黑 科技”. I: xinhuanet.com. 27 december 2019, åtkomst 8 april 2020 (kinesiska).