Proiecte Cubesat 2009: Experimentul Robusta

06-07-2009 19:31

Robusta sau "Radiation on Bipolar Test for University Satellite Application" face parte din cele trei proiecte selectionate in 2006 de CNES (National Center for Space Studies) ca urmare a unei initiative adresate mediului academic din Franta (Expresso) impreuna cu proiectele PLAGE (Plateforme generique d’etude de la micro gravite) si PARAPOM (Parachute for particule occurrence monitoring).

In cadrul acestui proiect experimental, Robusta va studia deteriorarea componentelor electronice bazate pe tranzistori bipolari in timpul zborului, cand sunt expusi la radiatia externa (provenita in mare parte de la eruptiile solare). Este vorba de fapt de o continuare a proiectului SACRED initiat in 2000 de Alcatel Alenia Space cand s-a dorit o colaborare cu universitatea din Arizona pentru acelasi tip de experiment. In iulie 2006 vechiul satelit a fost lansat cu o racheta Dnepr, dar datorita unor probleme tehnice la motorul rachetei, lansarea s-a soldat cu un esec si satelitul a fost pierdut.
De aceasta data, s-a a decis constructia experimentului in Franta cu un buget de 90.000 de euro si o echipa cu mai mult de 150 de studenti.

Bugetul este compus din 20.000 de euro din partea CNES, 20.000 de euro din bani incasati de universitate din taxe anuale ale studentilor, 10.000 de euro din sponsorizari ale autoritatilor locale, 20.000 de euro din contracte de cercetare ale CNES si in sfarsit 20.000 de euro din contracte de cercetare ale ANR (Agence Nationale de la Recherche).
Proiectul, care a inceput in anul 2006, va continua pana in anul 2012 cand este prevazut sfarsitul misiunii. Robusta bazat pe conceptul Cubesat “1 litre, 1 kilogram, 1 watt” are dimensiunile de 10x10x10 cm si este coordonat de universitatea din Montpellier.
Experimentul stiintific va fi efectuat prin polarizarea componentelor de la bord in diferite conditii, proces care va fi masurat cu o frecventa de 12 ore. Pentru aceasta vor fi folosite un comparator de voltaj de tip LM139 si un amplificator de voltaj LM124. Separat, doza totala de ionizare (TID) va fi monitorizata prin folosirea a doua dosimetre: un dosimetru PMOS care va masura nivelul de radiatii integrat pe toata durata misiunii si un senzor OSL care va furniza date pentru o singura orbita.

Totul se face concret prin deschiderea unei ferestre in asa fel incat componentele testate se vor afla in actiunea directa a radiatiei (cu un varf estimat la 60krad) in timp ce restul componentelor interne vor fi protejate pentru o buna functionare (radiatia la care vor fi supuse nu va depasi 3 krad).

Datele colectate vor fi comparate cu modelele predictive de laborator care vor fi astfel imbunatatite, iar rezultatul final va fi inaintat marilor jucatori din domeniul aerospatial european ca ESA, EADS Astrium si Thales Alenia Space care au un interes direct in dezvoltarea unor noi tehnologii mai robuste-asa numitul fenomen ELDRS (enhanced low dose rate sensitivity).
Orbita va avea apogeul la 1200km, perigeul la 350km si o inclinatie de 71 de grade.

Echipamentul de sol se bazeaza pe trei antene: una la universitatea din Montpellier, una la universitatea din Arizona si a treia la universitatea din Wurzburg-Germania. Frecventele folosite vor fi 435.25Mhz pentru downlink si 145.95Mhz pentru uplink. La bord vor fi folosite doua antene de tip dipol.
Computerul de bord este construit in jurul unui microprocesor de tip PIC 18F458 cu o arhitectura pe 8 biti si un bus de date tip CAN.

Sistemul de putere al satelitului este compus din 6 celule solare de tip Azurspace G3 cu eficienta de 28% pentru generarea energiei electrice si baterii Li-ion de tip Saft pentru inmagazinare si folosire in perioadele de eclipsa.

credit Universitatea din Montpellier & CNES