Shijian 20

Shijian 20
Escribe: Satélite experimental
País: República Popular ChinaRepública Popular de China República Popular de China
Operador: Academia China de Tecnología Espacial
COSPAR-ID : 2019-097A
Fechas de la misión
Dimensiones: > 8000 kilogramos
Empezar: 27 de diciembre de 2019
12:45 p.m. ( UTC )
Lugar de inicio: Cosmódromo de Wenchang
Lanzacohetes: 5 de marzo largo
Estado: activo
Datos de órbita
Altura de la pista: 35.786 kilometros
Inclinación de la órbita : 0 °

Shijian 20 ( chino 實踐 二十 號 / 实践 二十 号, Pinyin Shíjiàn Èrshí Háo , alemán: sobre "Praxiserprobung 20") es un satélite chino de pruebas de tecnología.

historia

El satélite construido por la Academia China de Tecnología Espacial bajo la dirección de Li Feng (李峰) del Laboratorio de Tecnología Espacial Qian-Xuesen se basa en el bus DFH-5 recientemente desarrollado por la compañía y se utiliza para probar las tecnologías clave del nuevo plataforma satelital . Después de algunos problemas con el lanzador Langer Marsch 5 , el satélite predecesor Shijian 18 en gran parte idéntico se estrelló en el Océano Índico el 2 de julio de 2017, seis minutos después del lanzamiento, el Shijian 20 despegó del cosmódromo el 27 de diciembre de 2019 a las 12:45 pm ( UTC) Wenchang en la isla de Hainan . Aproximadamente 34 minutos después del despegue, el satélite de 8 toneladas se separó de la etapa de arranque del cohete y entró en órbita geoestacionaria .

particularidades

Paneles solares

El autobús DFH-5 tiene dos alas semirrígidas de células solares compuestas por seis módulos cada una , que forman un "crucifijo" y le dan al satélite una " envergadura " de 45 m cuando está completamente desplegado , unos 10 m más que el avión Boeing 737 . Esto genera una potencia de 30 kW, de los cuales 18 kW están disponibles para las cargas útiles. Los paneles solares son los más grandes de China en su tipo en términos de extensión y área, y el mecanismo de plegado es más complicado que nunca. Una vez desplegadas, las alas de las células solares, cada una con un peso de unos 50 kg, se pueden girar lentamente alrededor de su eje longitudinal mediante un motor para alinearlas lo más posible hacia el sol. En el caso del satélite de comunicaciones NigComSat-1 , que se basa en el bus DFH-4 , el mecanismo de rotación de un ala de células solares falló en abril de 2008, lo que posteriormente provocó la pérdida total del satélite. Como resultado, la unidad fue rediseñada por la Academia de Tecnología Espacial.

Transmisión de datos de banda ancha

La Academia China de Tecnología Espacial ha estado trabajando en tecnologías para una Internet basada en satélites compartida por clientes militares y civiles desde 2016 , que es de particular interés para los servicios de transmisión, las comunicaciones móviles, los servicios de rescate e Internet de las cosas . Uno de los problemas aquí es que la banda K a (27-40 GHz) adecuada para este propósito en sí misma ya se usa ampliamente. Por lo tanto, Shijian 20 ahora lleva un “transpondedor de banda ancha flexible” desarrollado por el Instituto de Investigación 504 de la Academia China de Tecnología Espacial para el rango Q / V , es decir, 33-75 GHz, donde el dispositivo busca frecuencias libres según sea necesario. Esto aumenta la velocidad de transmisión de datos prácticamente alcanzable de cuatro a cinco veces y ahora es de 70 Gbit / s con un ancho de banda de 5,5 GHz. Se llevó a cabo una primera prueba del sistema el 4 de enero de 2020 y el cambio de frecuencia se probó con éxito del 10 al 14 de marzo de 2020.

El siguiente paso es probar la transmisión de datos en diferentes condiciones climáticas, con un enfoque en la investigación de las pérdidas por absorción debidas a las gotas de lluvia , que son un cierto problema en países con climas monzónicos. En China, varias empresas están trabajando actualmente en satélites de comunicación basados ​​en el bus DFH-5 con velocidades de transmisión de 100 Gbit / sa 1 Tbit / s, que quieren proporcionar a los países involucrados en los proyectos de la Nueva Ruta de la Seda y sus países vecinos Internet de alta calidad sin la necesidad de construir complejas redes de fibra óptica.

Láser de comunicación

En condiciones de mal tiempo espacial , cuando el viento solar interrumpe las comunicaciones por radio, el Ejército Popular de Liberación utiliza habitualmente la llamada " transmisión de mensajes optoelectrónicos " por medio de láseres , una variante de alta velocidad de las antiguas señales intermitentes. También encuentre láseres de comunicación en el Beidou : los satélites de navegación utilizan para su vuelo en una constelación de satélites en forma de red para coordinarse. En contraste con estas aplicaciones, donde siempre hay un solo láser en el satélite, Shijian 20 tiene un terminal láser infrarrojo desarrollado por el instituto de investigación 504 durante un período de 15 años con tres sistemas diferentes que se probarán durante un período más largo de tiempo para poder utilizar el Desarrollo de futuros láseres de comunicaciones, especialmente para la estación espacial modular , que se espera que entre en funcionamiento en 2022 , para recopilar datos de la operación orbital práctica. El terminal láser actualmente instalado en Shijian 20 logró una velocidad de transmisión de 10 Gbit / s con modulación por desplazamiento de fase en cuadratura en una prueba a principios de abril de 2020 en operación de dos canales, que en comparación con un solo láser también ofrece una mejor inmunidad a las interferencias .

Accionamiento híbrido

Shijian 20 tiene una unidad híbrida. Por un lado, tiene un propulsor líquido que ofrece un empuje de alto vacío y se utilizó para llevar rápidamente el satélite a su órbita geoestacionaria después de la separación del lanzador. Las boquillas de control para alinear el satélite también son propulsores químicos. El satélite también está equipado con un propulsor de iones para correcciones finas de la órbita durante su vida útil prevista de 16 años . Aunque esto genera solo una pequeña cantidad de empuje, se puede regular en dos etapas, lo que significa que el satélite es muy eficiente en el uso de combustible.

Sistema de refrigeración

Aunque el autobús DFH-5 es relativamente grande, su superficie es insuficiente para irradiar el calor generado por las cargas útiles durante el funcionamiento normal, especialmente si están en el centro de la carcasa. Por esta razón, el satélite tiene un circuito de refrigerante cerrado . Un líquido se conduce a través de tubos a todos los dispositivos, donde absorbe el exceso de calor y lo transporta a un disipador de calor en el exterior del satélite, que luego irradia el calor al espacio. Dicho disipador de calor hecho de un polímero con memoria de forma yacía plano sobre la pared del satélite durante el lanzamiento. Después de que Shijian 20 alcanzó la órbita correcta y comenzó a funcionar, el pestillo se soltó automáticamente y el disipador de calor se desplegó. Si este sistema de refrigeración se demuestra a largo plazo, se podría resolver elegantemente la contradicción entre la generación de calor residual de las cargas útiles cada vez más exigentes y la superficie inadecuada de la carcasa en las futuras plataformas satelitales en el rango de los 10 kilovatios. Dado que el sistema de refrigeración instalado en Shijian 20 mantiene la temperatura dentro del satélite en 35  K , es decir, -238 ° C, también sería adecuado para enfriar los dispositivos sensibles en sondas de espacio profundo para reducir su ruido térmico .

enlaces web

Evidencia individual

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