NASA, lansmandan önce çift modlu itiş gücü CubeSat’ı test ediyor

Uzay aracının itişi geleneksel olarak uçucu yakıtlara ve uzayda farklı manevra türleri için ayrı, hacimli sistemlere dayanır. NASA bunu değiştirmek için çalışıyor. NASA’nın Huntsville, Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’ndeki mühendisler, yakın zamanda uzay uçuşunu daha güvenli ve daha verimli hale getirmek için tasarlanan yeni bir küçük uydu üzerinde bir dizi çevresel ve fiziksel testi tamamladı.

ASCENT (Gelişmiş Uzay Aracı Enerjik Toksik Olmayan) Tahrik Çift Modlu görevi, yaklaşık olarak büyük bir ayakkabı kutusu büyüklüğünde bir uzay aracının uçuş gösterimidir. Görev, iki tip motoru beslemek için ortak bir yakıt deposu kullanan tek, entegre bir tahrik sistemini test edecek.

Tipik olarak, uzay aracı gezinmek için iki ayrı itiş sistemi taşır: yörüngeye girmek gibi hızlı hareketler için yüksek itmeli kimyasal sistem ve konumu korumak gibi verimli, yavaş manevralar için düşük itmeli elektrik sistemi. Bu, değerli yer kaplayan ve ağırlık ekleyen birden fazla yakıt deposu ve ağır tesisat gerektirir.

Geliştirilmekte olan uzay aracı, ASCENT adı verilen, toksik olmayan tek bir itici gaz kullanıyor. Uzay aracı, hem yüksek itişli bir yanmalı motoru hem de düşük itişli elektrosprey iticilerini tek bir merkezi tanktan besleyerek kütle ve hacim tasarrufu sağlar. Gelecekteki görevler için bu, bilimsel araçlar için daha fazla alan ve daha küçük, daha ucuz roketlerle fırlatma yeteneği anlamına geliyor.

Bu konsepti hayata geçirmek ülke çapında işbirliği gerektiriyor. NASA Marshall görevi yönetirken, uzay aracı Massachusetts Teknoloji Enstitüsü tarafından geliştirilen elektrosprey iticilerine, Plasma Processes tarafından inşa edilen bir kimyasal itiş modülüne ve Georgia Teknoloji Enstitüsü tarafından entegre edilen bir uzay aracı otobüsüne güveniyor.

Gösterinin NASA Marshall’daki proje yöneticisi Nehemiah Williams, “Pek çok tuhaflıklar ve sonlar var, çok sayıda küçük ve bazıları büyük zorluklar var” dedi. “Fakat tüm bu farklı ekipler arasında tahrik sisteminin işlevselliğini sağlamak, görevi başarılı kılan şeydir.”

Bir uzay aracının alçak Dünya yörüngesindeki zorlu ortamda güvenli bir şekilde çalışabilmesi için önce yerde bir dizi testten geçmesi gerekiyor. Geçtiğimiz birkaç ay boyunca Marshall’daki mühendislik ekibi, uçuş donanımını merkezin Küçük Uzay Aracı Servis ve Entegrasyon Laboratuvarı’nda test etti.

Birleşik tahrik sisteminin bütünlüğünü doğrulamak için mühendisler, bir vakum odası içinde uzay aracında basınçlı helyum sızıntısı testi gerçekleştirdi. Test, contalarının amaçlandığı gibi çalıştığını doğruladı. Sistem, iki tip iticiyi beslemek için tek bir ASCENT itici yakıt deposu kullandığından, kapalı yakıt hatları ve valfler, görevin güvenliği ve başarısı açısından hayati öneme sahiptir.

Ekip ayrıca uzay aracını termal vakum testine tabi tuttu. Uzay, havanın olmadığı ve aşırı sıcaklık dalgalanmalarının olmadığı affetmez bir ortamdır. Mühendisler, uzay aracını bu koşulları taklit eden özel bir vakum odasının içine yerleştirerek elektroniklerin, iticilerin ve mekanik sistemlerin yörüngede normal şekilde çalışıp çalışmayacağını kontrol edebilirler.

Uzay aracı ayrıca bir dönüş testine tabi tutuldu. Bir araba lastiği gibi, bir uzay aracının da dengelenmesi gerekir. Test, uzay aracının kütle özelliklerini ve ağırlık merkezini ölçüyor. Bu, CubeSat’ın istikrarlı bir şekilde uçma ve doğru konumu koruma yeteneğini doğrulayarak antenlerinin Dünya ile iletişim kurmasına ve güneş panellerinin güneş ışınlarını yakalamasına olanak tanıyor.

Çevresel ve fiziksel testlerin tamamlanmasıyla görev, hazırlıklarının son aşamalarına giriyor. Ekip, son sistem kontrollerini tamamlayacak, uzay aracının güneş panellerini entegre edecek ve donanımı fırlatma noktasına gönderecek.

ASCENT Propulsion Dual Mode misyonunun, Kaliforniya’daki Vandenberg Uzay Kuvvetleri Üssü’nden SpaceX Falcon 9 roketine yük olarak 1 Ekim’den önce fırlatılması planlanıyor.

Uzay aracı, Dünya’nın yaklaşık 325 mil (520 kilometre) üzerindeki bir yörüngeye yerleştirildikten sonra dokuz aylık bir göreve başlayacak. İlk kontrol döneminin ardından operasyon ekibi kısa kimyasal ve elektrik manevraları gerçekleştirecek. Başarılı olması halinde, uzay aracı, çift modlu konseptin uzayda işe yaradığını kanıtlamak için yüksek itmeli ve düşük itmeli motorları arasında geçiş yaparak birden fazla yörünge yükseltme ve alçaltma manevrası gerçekleştirerek birkaç ay harcayacak.