שעה על לוויינים Fiber-optic club Jan 08
חלוקה למשפחות גבהים LEO – Low Earth Orbit גבהים של מאות ק"מ בודדים לרוב לווייני צילום וריגול MEO – Medium Earth Orbit גבהים של אלפי/עשרות אלפי ק"מ בעיקר לווייני הניווט (GPS) GEO – Geostationary Earth Orbit גובה 35,786 ק"מ בחגורה משוונית לוויני תקשורת והתראה
הדמיה של החלקיקים הגדולים ב-LEO
הדמיה של החלקיקים הגדולים ב-GEO
הפינה הישראלית סדרות "אופק" ו"ארוס" - סדרת "עמוס" – לווייני תצפית, הראשון שוגר ב- 88' סדרת "עמוס" – לווייני תקשורת, הראשון שוגר ב- 96'
הפינה הישראלית שבוע שעבר שוגר TECSAR, לווין ראשון בעל מטע"ד SAR
למה קשה להיות לווין? אין מי שיתחזק אותך (אורכי משימות מסוימות – יותר מעשור! ) קשה לך להשיג אנרגיה הסביבה החללית עוינת ומסוכנת קשה מאוד לשמור על טמפרטורת עבודה סבירה לא פשוט לשנות כיוון – או בכלל להתמצא - במרחב
הסביבה החללית קרינה סולרית/קוסמית (פוטונים, חלקיקים טעונים) נזק לחומרים וציפויים נזק לאלקטרוניקה : SEU, SEL
הסביבה החללית חלקיקים טעונים נלכדים בשדה המגנטי של כדה"א ויוצרים "חגורות" פלסמה המכונות Van-Allen Belts
הסביבה החללית חלקיקי חומר ואבק (space debris) במהירויות גבוהות הוואקום גורם להגזה (gasing) של חומרים חמצן אטומרי סינרגיה בין תופעות הנזק השונות !
תמונות מניסוי LDEF Long Duration Exposure Facility
בקרה תרמית תפקיד מערכת הבקרה התרמית : בזמן חשיפה לשמש מתלהט הלווין עד מעל ל 120C. בזמן הסתרה מהשמש מתקרר הלווין מתחת ל 170C- . בנוסף, מערכות אלקטרוניות בלווין מייצרות חום . תפקיד מערכת הבקרה התרמית : לשמור על טווח טמפ' של -20C עד +50C * נק' למחשבה : אילו דרכים קיימות לסילוק חום ?
בקרה תרמית ההגנה הבסיסית ביותר – פסיבית: שמיכות תרמיות שנקראות MLI (Multi Layer Insulation) שכבות דקרון מיילר מצופה אלומיניום
בקרה תרמית סילוק חום פאסיבי - מקרנים (Optical Surface Radiators)
בקרה תרמית הסעת חום אל המקרנים מתבצעת ע"י heat pipes, שעקרון פעולתם מבוסס על לחץ קפילרי Heat pipe בקוטר 1 ס"מ יסלק כמות חום השווה לחום שיסיע גליל אלומיניום מלא בקוטר חצי מטר !
בקרה תרמית לעומת הבעייתיות של סילוק חום עודף, קיים גם הצורך לספק חום למערכות לווין מסוימות, הניזוקות אם הטמפ' אינה יציבה. לשם כך קיימים גם מחממים באזורים שונים של הלווין. בקרה הדוקה על כל הרכיבים התרמיים מתבצעת באמצעות תרמיסטורים המפוזרים בלווין, מספרם מגיע למאות רבות.
בקרת מסלול לווינים לא "טסים" ע"י הפעלת מנועים, הם פשוט נמצאים במסלול בעקבות המהירות ההתחלתית שהעניק להם המשגר. אז למה כן צריך מנועים ( thrusters) ? לצורך תיקונים קטנים, "תחזוקת מסלול". שינוי מסלול באמצע משימה אינו מעשי ! מסלול אליפטי מסלול קוטבי מסלול משווני
בקרת מסלול למה צריך לתחזק את המסלול ? גרר אטמוספרי אנומליות בשדה כח הכבידה במסלולי GEO גם : השפעת הירח, השמש לחץ הרוח הסולארית
בקרת הכוון הכוון = אוריינטציה במרחב. להבדיל ממיקום במרחב ! חוקי הבקרה מדידים מפעילים כיצד ניתן לדעת בחלל לאיזה כיוון פונה הלווין ? וכיצד ניתן לשנות את כיוון הזה ?
בקרת הכוון מדידים – חיישני שמש, ארץ (מדי אופק), עוקבי כוכבים
בקרת הכוון המפעילים הם גלגלי תגובה (reaction wheels), תפקידם ליצור תנע זוויתי המנוגד לתנע הזוויתי החיצוני הרצוי לנו. דרושים לפחות שלושה – אחד לכל ציר
בקרת הכוון לסיום – חידה : איזו בעיה מתפתחת במשך הזמן בקשר לגלגלי התגובה ? רמז: מהירות הסיבוב שלהם אינה יכולה להיות אינסופית....
תודה !