Поздравляем с 23 февраля!
   
Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 20(232)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Космос, Авиация

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6, скачать журнал часть 7, скачать журнал часть 8, скачать журнал часть 9, скачать журнал часть 10, скачать журнал часть 11, скачать журнал часть 12, скачать журнал часть 13

Библиографическое описание:
Хлыст В.А. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ РЕВЕРСИВНОГО ИНЖИНИРИНГА НАНОСПУТНИКА SIRIUSSAT В ФОРМ-ФАКТОР CANSAT // Студенческий: электрон. научн. журн. 2023. № 20(232). URL: https://sibac.info/journal/student/232/293226 (дата обращения: 22.02.2024).

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ РЕВЕРСИВНОГО ИНЖИНИРИНГА НАНОСПУТНИКА SIRIUSSAT В ФОРМ-ФАКТОР CANSAT

Хлыст Владимир Александрович

магистрант, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники,

РФ, г. Томск

АННОТАЦИЯ

В данной статье проводится анализ актуальности данной темы, а также проблемы ее реализации. Анализ показывает, данный проект является перспективным и имеет высокую значимость в развитии космоса.

 

Ключевые слова наноспутники, космические технологии, реверс инжиниринг, форм-фактор.

 

Каждый год растет количество запускаемых различных космических аппаратов. Наноспутники это новый тренд в сфере космических технологий и совершенствуются, приобретая все большее значение в освоении космоса. Одним из таких является класс наноспутников CubeSat- это класс миниатюрных наноспутников, основанные на форм-факторе куба в которых используются готовые коммерческие компоненты (COTS) для электроники, а также конструкции. Используются данные наноспутники для экспериментов, связанных с экспериментами, которые миниатюризированы или служат целям наблюдения за Землей, а также в радиолюбительстве. Существует и более миниатюрная версия наноспутника под названием CanSat- это тип полезной нагрузки зондирующей ракеты. Для CanSat существует несколько типов полезной нагрузки:

  1. Сбор барометрических данных.
  2. Сбор данных посредством термометра.
  3. Цифровая съемка.
  4. Сбор данных с помощью ИК камеры.
  5. Ретранслятор.
  6. Система оповещения.
  7. Составления карт рельефа с помощью лазерного сканирования.
  8. Измерение сейсмической активности.
  9. Обнаружение потока высокоэнергичных частиц СКЛ в околоземном космическом пространстве и измерения дозы радиации космического излучения.
  10. Взятие проб воздуха.
  11. Измерение влажности почвы с помощью датчиков.

Одной из главных целей разработки CanSat является обучение и вовлечение студентов вузов всех курсов в его разработку, а также школьников в данные проекты, чтобы развивать у них компетенции еще со школы или с первых лет обучения в вузе. По сути CanSat, это масштабная копия конструкции, для дальнейшего создания и пуска реального спутника или наноспутника. Весь процесс разработки наноспутника включает в себя процесс обучения, более известный как проблемное обучение, в котором обучающийся в виде конструктора решает проблемы реализации данного устройства.

Рисунок 1. Процентное соотношение миссий наноспутника формата CanSat

 

Спутники формата CubeSat очень редко используют в качестве исследований на борту космический летательных аппаратов, это связано с тем что малый объем корпуса не позволяет проводить качественные научные эксперименты. CanSat в плане запуска попроще, его не нужно выводить на орбиту чтобы сделать исследования, для него предусмотрены иные виды запуска, к примеру сбрасывается с вертолета или с борта самолета и т.д.

Наноспутник формата CubeSat имеет форму куба, а CanSat имеет цилиндрическую форму похожую на форму банку из-под газировки, для решения сложной конструкторской задачи потребуется: перекомпановать полностью печатные узлы, так же изменить полностью форм-фактор конструкции, провести тепловой анализ печатных узлов, так как все компоненты будут находиться более приближенно друг к другу в отличии от наноспутника формата CubeSat и разработать новую конструкцию корпуса для CanSat. Исходя из проведения анализа конструкций CanSat на просторах интернета было найдено несколько корпусов, все они из себя представляют либо обычную банку из-под газировки, в которую помещают плату со всеми компонентами, либо обычный цилиндрический корпус. В целях упрощения конструкции и для более удобной сборки данного аппарата требуется конструкция более удобная и надежная.

За основу конструкции для реинжиниринга можно использовать наноспутник SiriusSat. В ходе анализа возможности реинжиниринга наноспутника SiriusSat в форм фактор CanSat был сделан вывод, что из конструкции SiriusSat можно удалить такие компонент: солнечные батареи, счетчик Гейгера, бесколлекторные моторы. Проведенные тепловой анализ выявит тепловую нагрузку компонентов друг на друга которые используются в наноспутнике и даст понимание нужно ли делать замену комплектующих или делать конструкцию корпуса с отводом тепла извне. Проанализировав корпуса, имеющиеся на рынке было выявлено, что корпус лучше делать модульным состоящим из нескольких отсеков в каждую из которых в дальнейшем будет вставляться плата и собираться из нескольких частей в одну единую конструкции. Разработка данной модульной конструкции корпуса обеспечит: удобную сборку, высокую ремонтопригодность т надежность сборки.

Анализ показал, что наноспутники имеют высокую значимость во многих областях науки. Реверс инжиниринга наноспутника формата CubeSat в форм фактор CanSat возможен, а так же CanSat имеет массу плюсов для того чтобы этим заняться и развивать данную космическую отрасль которая в ближайшем будущем будет становится актуальнее с каждым годом. Задача реверс инжиниринга ставит массу полезных задач начиная от анализов конструкции и заканчивая разработкой корпуса, подходящего для данного форм фактора.

 

Список литературы:

  1. «Крошечные кубсаты для исследования дальнего космоса». Space.com . 11 мая 2015 г. . Проверено 20 октября 2015 г.Крылов А. В. Элементы микроэлектроники. М.: Высшая школа, 2010. 416 с.
  2. Шень А. Компоненты электронных устройств. М.: Бином, 2012. 384 с.
  3. Спецификация дизайна CubeSat, ред. 13 , Программа CubeSat, Cal Poly SLO
  4. Кулу, Эрик (28 августа 2020 г.). «База данных наноспутников и CubeSat» . База данных наноспутников и CubeSat . Проверено 28 августа 2021 г.

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.