ESA의 새로운 자동 전송 차량 인 Jules Verne은 최근 냉기, 복사 및 공간 진공을 시뮬레이션하는 챔버에서 21 일을 보냈습니다. 20 톤 우주선은 2007 년 여름에 Ariane 5 로켓의 상단에 부착되어 국제 우주 정거장으로 비행 할 것입니다. 이 우주선의 전체 함대가 결국 건설되어 대체화물을 역으로 옮긴 다음 일회용 쓰레기통으로 사용되어 지구 대기권에서 태워 질 것입니다.
최초의 자동 전송 차량 (ATV) 인 Jules Verne은 21 일 연속으로 가장 엄격한 우주 환경 조건에서 살아 남았을뿐만 아니라 가장 거친 시뮬레이션 조건에서 비행 소프트웨어와 하드웨어를 지상에서 성공적으로 테스트했습니다. 우주 진공, 동결 온도 및 불타는 태양 방사선.
유럽에서 개발 된 가장 복잡한 우주선 인 Jules Verne ATV는 2007 년 여름에 Ariane 5를 출발하여 국제 우주 정거장을 재 공급하기 위해 첫 비행을 시작했습니다. 이 회사는 네덜란드 누르 디크에 소재한 ESTEC의 ESA 시험 시설에서 가장 철저한 시험 캠페인을 완료했습니다.
“11 월 22 일에 시작된 시험 캠페인은 일정에 따라 추위와 고온 단계가 다른 테스트 캠페인이 수행되었으며이 복잡한 우주선의 '행동'은 일반적으로 추위와 고온에 반응 할 때 예상되는 것과 일치했습니다. AIA (Assembly Integration & Verification)의 ESA ATV 관리자 인 Bachisio Dore는 말합니다. "이 테스트 캠페인의 성공적인 완료는 ATV 프로그램의 주요 이정표를 나타냅니다."
열 도전
테스트의 가장 어려운 점은 Jules Verne ATV가 정교한 하위 시스템을 구성하는 수천 개의 하드웨어 부분과 호환되는 온도 범위 내에서 온도를 엄격하게 유지하는 것입니다. 특정 소프트웨어와 새로운 기술을 통해 ATV는 우주선의 온도 균형을 유지하고 얼어 붙은 어둠, 타는 햇빛 복사 및 궤도 환경의 진공 속에서 부드럽게 비행 할 수 있습니다.
우주선을 모니터링하는 35 명의 아트리움 및 하청 업체 엔지니어 중 한 명은“컴퓨터 랩탑을 냉동실에 넣은 다음 여름철 더위에 태양에 노출시키고 다시 냉동실에 다시 넣는 것과 같습니다. 일주일 내내 하루 24 시간 내내
Jules Verne은 노트북이 아닙니다. 20 톤짜리 우주선, 이층 버스 크기로 수십 대의 강력한 컴퓨터와 많은 양의 전자 장치가 있습니다. 백만 줄의 코드로 구성된 소프트웨어는 유럽에서 가장 크고 정교하게 개발되었습니다.
테스트를 위해 Jules Verne의 내부 및 주변에 추가 된 625 개의 내장 열 센서와 다른 250 개의 추가 센서는 온도가 24 시간 내내 허용 가능한 한도 내에 있는지주의 깊게 모니터링했습니다.
동시에, 거대한 2300m³ LSS (Large Space Simulator) 챔버 내부에서 궤도 내 환경 조건과 열 사이클이 재현되었습니다. 100 만분의 밀리바의 전형적인 진공 수준이 달성되었으며, 시험 챔버에 따라 외부 챔버 온도는 -30 ℃ 또는 -80 ℃로 낮아졌다; 그리고 짧은 기간 동안 썬 시뮬레이터가 활성화되어 6 미터 직경의 수평 태양 광선을 제공하여 Jules Verne을 보호하는 눈부신 흰색 층에 평방 미터당 1400W의 강력한 플럭스를 방출했습니다.
최첨단 히트 파이프
ATV는 자체 온도 요구 사항이있는 두 가지 주요 모듈로 구성됩니다. 가압식 통합 화물선은 48m³의 구획으로 전체 재 공급화물을 역으로 운반합니다 (최대 질량 : 7667kg). ISS에 도킹하는이 모듈은 발사와 도킹 사이, 그리고 특히 급유 추진 제가 스테이션으로 이송 될 때 ISS와의 부착 단계 동안 20 ° C와 30 ° C 사이에 있어야합니다.
로켓 엔진, 전력, 전자, 컴퓨터, 통신 및 항공 전자 장치를 포함하는 비가 압 항공 전자 / 추진 모듈은 0 ° C와 40 ° C 사이에 있어야합니다.
ATV의 두뇌 인 항공 전자 장치 베이는 수많은 전자 장비에서 자체 열을 생성하는 동시에 과열을 제어하는 매우 정교한 시스템을 관리합니다. “항공 전자 장치 베이에 위치한 40 개의 최신 가변 컨덕턴스 히트 파이프 덕분에 ATV는 열을 빼앗아 에너지를 우주로 직접 방출하거나 그렇지 않으면 다른 부품을 매우 경제적으로 예열 할 수 있습니다 패션. 이 새로운 기술은 우리가 전체 우주선에 대해 50 % 더 많은 에너지를 제거하고 여전히 올바른 내부 온도 환경을 유지할 수 있다는 것을 의미합니다.”Astrium 열 엔지니어 인 Patrick Oger는 설명합니다.
이 테스트의 또 다른 목표는 진공 상태에서 보통 내부에 갇혀있는 일부 내부 가스를 방출하는 우주선의 일부 물질로 인해 ATV의 가스 방출을 모니터링하는 것이 었습니다. ATV 가스 샘플은 진공 챔버에서 테스트하는 동안 수집되었으며 나중에 분석됩니다. 항공 우주 엔지니어들은 ATV 가스가 태양을 향해 태양 패널을 회전시키는 것과 같은 우주선의 중요한 메커니즘을 오염시키지 않기를 원합니다. 테스트를 위해 4 개의 태양 전지판이 ATV에 장착되어 있지 않더라도 다른 온도에서의 회전이 올바르게 수행되었습니다.
천 테스트 시퀀스
테스트의 주요 목표는 열 진공 환경에서 모든 하드웨어 항목이 올바르게 작동하는지 확인하는 것입니다. ATV와 같은 복잡한 우주선에 대한이 목표를 달성하기 위해서는 약 1,000 개의 테스트 절차와 자동화 된 테스트 시퀀스의 Astrium 엔지니어의 개발, 조정 및 검증이 필요했습니다.
예를 들어, 테스트 중에 ATV 엔지니어는 우주선의 움직이는 부분도 활성화했습니다. 도킹 시스템의 프로브를 확장하거나 철회하라는 명령이 내려지면 우주선 상단 근처의 작은 LSS 창을 보면서 천천히 움직이는 것을 볼 수있었습니다.
시험의 마지막 날에는 추진 기관과 항공 전자 시스템 사이의 적절한 상호 작용을 확인하기 위해 헬륨 가스로 32 개의 엔진 스러 스터에 대한 여러 번의 시뮬레이션 된 발사가 수행되었습니다. 또한 ISS와의 충돌을 피하기 위해 비상 조작을 수행하기 위해 ATV가 필요로하는 모든 하드웨어는 열 테스트 중에 이러한 4 가지 동작의 성능을 시뮬레이션하여 테스트되었습니다.
“이 광범위한 테스트 덕분에 전체 ATV, 즉 가혹한 궤도 조건에 반응하는 동안 모든 하드웨어를 검증 할 수있었습니다. 동시에 공간에 가까운 조건에서 전력 및 열 제어에 필요한 하드웨어 및 소프트웨어의 전체 성능을 확인할 수있었습니다”라고 AIT (Assembly Integration Test)의 Atrium ATV 관리자 인 Marc Chevalier는 말합니다. "이 성공적인 테스트는 소프트웨어 절차에서 약간의 개선이 이루어 졌음을 보여줄 것입니다."
향후 몇 주 동안, 열 테스트 중에 수행 된 270 시간의 기능 테스트 중에 저장된 약 50 기가 바이트의 테스트 데이터는 세밀하게 분석되어 사소한 이상이나 버그가 완전히 이해되도록합니다.
원본 출처 : ESA 뉴스 릴리스
