Forskning, utveckling och tillverkning av en prototyp av ett landare

Flexibla aerodynamiska bromssköldar är inte bara användbara vid landning på Mars. Vi har utvecklat en liten landare för att leverera last från rymden. Ett sådant system kunde skicka tillbaka olika laboratorieprover och skapade material från ISS.

Den mest intressanta tillämpningen är dock att ersätta stora satelliter för biologisk laboratorieforskning. Dess ringa storlek gör det möjligt att skicka upp vetenskapliga uppdrag flera gånger om året i stället för att vänta på att hela volymen av en stor satellit ska laddas.

För att montera prototypapparaten (en fungerande designprototyp) organiserade vi tillverkningen av skrovelementen. Vi har kombinerat den styva frontskyddet och högtryckstankens kropp i en enda konstruktion. Denna lösning gjorde det möjligt att minska den använda volymen och vikten eftersom tanken under nedstigningen fick värme från det inkommande luftflödet och trycket i tanken ökade.

Fordonet är kompakt, med en formfaktor som liknar en genomsnittlig liten rymdsatellit och en liknande fastsättning på bäraren.

Forskning, utveckling och tillverkning av en laboratorienhet för provning av system för kontroll av satelliters attityd

Externa magnetfältsgeneratorer och särskilda stödsystem (t.ex. aerodynamiskt stöd) används vid fysiska tester av system för attitydkontroll och stabilisering av rymdsatelliter. Sådana tester gör det möjligt att kontrollera noggrannheten hos de matematiska modelleringsresultaten och de faktiska inställningarna av satellit systemen.

Vår magnetfältsgenerator är optimerad för små satelliter på upp till 80 cm och gör det möjligt att ställa in magnetfältets riktning och styrka (inklusive nollställning av externt fält).

Det viktigaste unika elementet i montern är vårt stöd för satelliten som testas, som inte innehåller något aerodynamiskt lager. Den består av en lång vajer (2 våningar i byggnaden), en roterande motor och ett system för datorseende (som ser till att det vridmoment som genereras i vajern från satellitens rotation kontinuerligt nollställs). Detta system gör det möjligt att lagra satellitens rotationsparametrar i flera timmar, själva satelliten är helt monterad och viktigast av allt är att hela systemet och satelliten med dess motorer kan användas (testas) i vakuumkammaren.

Försöksanläggningen har också flera oberoende system för att flytta extern utrustning runt satelliten. Dessa system gör det möjligt att kontrollera hur algoritmerna för solorientering fungerar, att söka efter objekt och konstellationer och att rikta in antennerna.

Forskning och utveckling av magnetspolar med självdiagnostiksystem

Magnetiska spolar används i stor utsträckning i satellitstabiliseringssystem. Vi har utvecklat en ny kompakt magnetspole och analyserat livscykeln för en sådan produkt i en engångsproduktion. En undersökning av de klassiska tillverkarna av magnetspolar visade att de vanligaste problemen gäller ordningen för anslutning av spolevindningarna och att redovisningen av dem i programvaran är korrekt, eftersom både själva spolen, orienteringssystemet och den lilla rymdfarkosten tillverkas i enstaka exemplar i olika företag. Det är svårt och dyrt (för små tillverkare av små satelliter) att skapa ett enda system för provning och att flytta det mellan olika företag.

För att lösa det här problemet och öka tillförlitligheten har vi integrerat en liten elektronisk enhet i spolen som gör det möjligt att diagnostisera själva spolen och avgöra om en uppsättning av flera spolar är korrekt installerade och anslutna. Allt detta fungerar via den standardiserade informationsbussen i satellitens omborddator.

Den här lösningen ökar satellitens vikt med cirka 50 gram (tillsammans med kabellinjen), men förenklar monterings- och testprocessen avsevärt. När satelliten är i drift är en snabb diagnostik av varje spole fortfarande möjlig (om det krävs felsökning).

I den första satelliten placerade vi i stället för vetenskaplig utrustning ytterligare sensorer för att övervaka plattformens tillstånd. Huvuduppgiften var att kontrollera strukturens, elektronikens och programvarans funktionsduglighet.

Vår dröm gick i uppfyllelse 2017, vår satellit levererades upp i rymden :)

Vi bestämde oss för att utöka funktionerna i den klassiska simulatorn.

För det första har vi kompletterat den med interaktiva skärmar där den visuella delen av uppgiften, som kräver beslutsfattande, sänds under rotationen. Detta gör det möjligt att inte bara bedöma hur kandidaten tolererar rotationen, utan också att förstå hur kapabel han eller hon är under sådana förhållanden och hur effektivt han eller hon kan fatta beslut om att styra fartyget under sådana förhållanden.

För det andra har vi lagt till kontrollerad mekanisering av stolens förflyttning och lutning under rotationen. Denna funktion gör det möjligt att realisera en del av överbelastningen på samma sätt som i en centrifug, men med ett mycket lägre värde. Resultaten av sådana integrerade gemensamma tester ger forskarna mer fullständig information om en viss kandidats kapacitet.

Robotens navigering baseras enbart på datorseende, för att inte fylla etern med ytterligare radiokommunikationskanaler och för att inte påverka stationens besättning med ultraljudssändare. Som ett resultat av FoU byggde vi en flytande testbädd och använde den för att testa robotens navigering och stabilisering i rymden med hjälp av datorseende.