This design process produces the detailed design specifications, schematics, and plans for the spacecraft system, including comprehensive documentation outlining the spacecraft's architecture, subsystems, components, interfaces, and operational requirements, and potentially some prototype models or simulations, all of which taken together serve as the blueprint for manufacturing, assembly, integration, and testing of the spacecraft to ensure that it meets mission objectives and performance criteria.
Proses desain ini menghasilkan spesifikasi desain terperinci , skema , dan rencana untuk sistem wahana antariksa, termasuk dokumentasi komprehensif yang menguraikan arsitektur, subsistem, komponen, antarmuka, dan persyaratan operasional wahana antariksa, dan mungkin beberapa model prototipe atau simulasi , yang semuanya secara bersama-sama berfungsi sebagai cetak biru untuk pembuatan, perakitan, integrasi, dan pengujian wahana antariksa untuk memastikan bahwa wahana antariksa tersebut memenuhi tujuan misi dan kriteria kinerja.
Initially, a conceptual design is made to determine the feasibility and desirability of a new spacecraft system, showing that a credible design exists to carry out the mission.
Awalnya, desain konseptual dibuat untuk menentukan kelayakan dan keinginan sistem wahana antariksa baru, yang menunjukkan adanya desain yang kredibel untuk melaksanakan misi tersebut.
The conceptual design review ensures that the design meets the mission statement without any technical flaws while being internally consistent.
Tinjauan desain konseptual memastikan bahwa desain tersebut memenuhi pernyataan misi tanpa cacat teknis apa pun sekaligus konsisten secara internal.
Next, a preliminary design is carried out, where the focus is on functional performance, requirements definition, and interface definition at both subsystem and system levels.
Selanjutnya, desain awal dilakukan, yang berfokus pada kinerja fungsional, definisi persyaratan, dan definisi antarmuka pada tingkat subsistem dan sistem.
In the following phase, detailed design is drawn and coded for the system as a whole and all the subsystems, and a critical design review is performed where it is evaluated whether the design is sufficiently detailed to fabricate, integrate, and test the system.
Pada fase berikutnya, desain terperinci dibuat dan dikodekan untuk sistem secara keseluruhan dan semua subsistem, dan tinjauan desain kritis dilakukan untuk mengevaluasi apakah desain tersebut cukup terperinci untuk membuat, mengintegrasikan, dan menguji sistem.
Throughout spacecraft design, potential risks are rigorously identified, assessed, and mitigated, systems components are properly integrated and comprehensively tested.
Sepanjang desain wahana antariksa, risiko potensial diidentifikasi, dinilai, dan dikurangi secara ketat, komponen sistem terintegrasi dengan benar dan diuji secara komprehensif.
The entire lifecycle (including launch, mission operations and end-of-mission disposal) is taken into account.
Seluruh siklus hidup (termasuk peluncuran, operasi misi, dan pembuangan akhir misi) diperhitungkan.
An iterative process of reviews and testing is continuously employed to refine, optimize and enhance the design's effectiveness and reliability.
Proses tinjauan dan pengujian berulang terus digunakan untuk memperbaiki, mengoptimalkan, dan meningkatkan efektivitas dan keandalan desain.
In particular, the spacecraft's mass, power, thermal control, propulsion, altitude control, telecommunication, command and data, and structural aspects are taken into consideration.
Secara khusus, massa, daya, kendali termal, propulsi, kendali ketinggian, telekomunikasi, komando dan data, dan aspek struktural wahana antariksa dipertimbangkan.
Choosing the right launch vehicle and adapting the design to the chosen launch vehicle is also important.
Memilih kendaraan peluncur yang tepat dan mengadaptasi desain ke kendaraan peluncur yang dipilih juga penting.
Regulatory compliance, adherence to International standards, designing for a sustainable, debris-free space environment are some other considerations that have become important in recent times.
Kepatuhan terhadap peraturan, kepatuhan terhadap standar Internasional, merancang lingkungan antariksa yang berkelanjutan dan bebas serpihan adalah beberapa pertimbangan lain yang menjadi penting akhir-akhir ini.
Spacecraft design includes the design of both robotic spacecraft (satellites and planetary probes), and spacecraft for human spaceflight (spaceships and space stations).
Desain wahana antariksa mencakup desain wahana antariksa robotik ( satelit dan wahana antariksa planet ), dan wahana antariksa untuk penerbangan antariksa manusia ( pesawat antariksa dan stasiun antariksa ).
Robotic spacecraft require autonomy, reliability, and remote operation capabilities without human presence.
Wahana antariksa robotik memerlukan otonomi, keandalan, dan kemampuan operasi jarak jauh tanpa kehadiran manusia.
Recent developments in spacecraft design include electric propulsion systems (e.g. ion thrusters and Hall-effect thrusters) for high-specific-impulse propulsion, solar sails (using solar radiation pressure) for continuous thrust without the need for traditional rockets, additive manufacturing (3D printing) and advanced materials (e.g. advanced composites, nanomaterials and smart materials) for rapid prototyping and production of lightweight and durable components, artificial intelligence and machine learning-assisted autonomous systems for spacecraft autonomy and improved operational efficiency in long and faraway missions, in situ resource utilization (ISRU) technologies for extraction and utilization of local resources on celestial bodies, and CubeSats and other standardized miniature satellites for cost-effective space missions around Earth.
Perkembangan terkini dalam desain wahana antariksa meliputi sistem propulsi listrik (misalnya pendorong ion dan pendorong efek Hall ) untuk propulsi impuls spesifik tinggi, layar surya (menggunakan tekanan radiasi surya ) untuk dorongan kontinu tanpa memerlukan roket tradisional, manufaktur aditif ( percetakan 3D ) dan material canggih (misalnya komposit canggih , nanomaterial , dan material pintar ) untuk pembuatan prototipe cepat dan produksi komponen ringan dan tahan lama, sistem otonom berbantuan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin untuk otonomi wahana antariksa dan peningkatan efisiensi operasional dalam misi jarak jauh dan jauh, teknologi pemanfaatan sumber daya in situ (ISRU) untuk ekstraksi dan pemanfaatan sumber daya lokal pada benda-benda langit, dan CubeSat dan satelit miniatur standar lainnya untuk misi luar angkasa hemat biaya di sekitar Bumi.
Furthermore, international collaboration and partnerships between space agencies, organizations, and countries help share expertise, resources, and capabilities for the mutual benefit of all parties.
Lebih jauh lagi, kolaborasi dan kemitraan internasional antara badan antariksa, organisasi, dan negara membantu berbagi keahlian, sumber daya, dan kemampuan untuk saling menguntungkan semua pihak.
The challenges of spacecraft design drive technological innovation and engineering breakthroughs in professional and industrial sectors.
Tantangan desain wahana antariksa mendorong inovasi teknologi dan terobosan teknik di sektor profesional dan industri.
The complexity of spacecraft design engages students in STEM subjects (science, technology, engineering, and mathematics), fosters scientific literacy and inspire the next generation of scientists, engineers, and innovators.
Kompleksitas desain wahana antariksa melibatkan siswa dalam mata pelajaran STEM (sains, teknologi, teknik, dan matematika), menumbuhkan literasi ilmiah, dan menginspirasi generasi ilmuwan, insinyur, dan inovator berikutnya.
Spacecraft design was born as a discipline in the 1950s and 60s with the advent of American and Soviet space exploration programs.
Desain wahana antariksa lahir sebagai sebuah disiplin ilmu pada tahun 1950-an dan 60-an dengan munculnya program eksplorasi antariksa Amerika dan Soviet .
This is for a large part due to the challenging space environment, but also to the lack of basic R&D, and other cultural factors within the design community.
Hal ini sebagian besar disebabkan oleh lingkungan antariksa yang menantang, tetapi juga karena kurangnya R&D dasar, dan faktor budaya lainnya dalam komunitas desain.
On the other hand, another reason for slow space travel application design is the high energy cost, and low efficiency, for achieving orbit.
Di sisi lain, alasan lain untuk desain aplikasi perjalanan antariksa yang lambat adalah biaya energi yang tinggi, dan efisiensi yang rendah, untuk mencapai orbit.
This cost might be seen as too high a "start-up cost.
Biaya ini mungkin dianggap sebagai "biaya awal" yang terlalu tinggi.
" Spacecraft design brings together aspects of various disciplines, namely: Astronautics for mission design and derivation of the design requirements, Systems engineering for maintaining the design baseline and derivation of subsystem requirements, Communications engineering for the design of the subsystems that communicate with the ground (e.g. telemetry) and perform ranging.
Desain pesawat ruang angkasa menggabungkan aspek-aspek dari berbagai disiplin ilmu, yaitu: Astronautika untuk desain misi dan derivasi persyaratan desain, Rekayasa sistem untuk mempertahankan dasar desain dan derivasi persyaratan subsistem , Rekayasa komunikasi untuk desain subsistem yang berkomunikasi dengan darat (misalnya telemetri ) dan melakukan pengukuran jarak .
Computer engineering for the design of the on-board computers and computer buses.
Rekayasa komputer untuk desain komputer dan bus komputer .
It may incorporate space qualified radiation-hardened components.
Mungkin menggabungkan komponen-komponen yang tahan radiasi dan memenuhi syarat untuk digunakan di luar angkasa .
Software engineering for the on-board software which runs all the on-board applications, as well as low-level control software.
Rekayasa perangkat lunak untuk perangkat lunak on-boardyang menjalankan semua aplikasi on-board, serta perangkat lunak kontrol tingkat rendah.
This subsystem is very similar to terrestrial real-time and embedded software designs, Electrical engineering for the design of the power subsystem, which generates, stores, and distributes the electrical power to all the on-board equipment, Control theory for the design of the attitude and orbit control subsystem, which points the spacecraft correctly, and maintains or changes the orbit according to the mission profile; the hardware used for actuation and sensing in space is usually very specific to spacecraft, Thermal engineering for the design of the thermal control subsystem (including radiators, iinsulation, ad heaters), which maintains environmental conditions compatible with operations of the spacecraft equipment; This subsystem has very space-specific technologies, since in space, radiation and conduction usually dominate as thermal effects, by opposition with Earth where convection is typically the main one, Propulsion engineering for the design of the propulsion subsystem, which provides a means of transporting the spacecraft from one orbit to another, Mechanical engineering for the design of the spacecraft structures and mechanisms, as well as the selection of materials for use in vacuum.
Subsistem ini sangat mirip dengan desain perangkat lunak real-time dan embedded terestrial, Teknik kelistrikan untuk desain subsistem tenaga, yang menghasilkan, menyimpan, dan mendistribusikan tenaga listrik ke semua peralatan di dalam kapal, Teori kontrol untuk desain subsistem kontrol sikap dan orbit , yang mengarahkan pesawat ruang angkasa dengan benar, dan mempertahankan atau mengubah orbit sesuai dengan profil misi; perangkat keras yang digunakan untuk aktuasi dan penginderaan di ruang angkasa biasanya sangat spesifik untuk pesawat ruang angkasa, Rekayasa termal untuk desain subsistem kontrol termal (termasuk radiator, insulasi, pemanas, dan pemanas lainnya)
In a kick stage (also called apogee boost motor, propulsion module, or integral propulsion stage) a separate rocket motor is used to send the spacecraft into its mission orbit.
Dalam tahap pendorong (juga disebut motor pendorong apogee, modul propulsi, atau tahap propulsi integral), motor roket terpisah digunakan untuk mengirim wahana antariksa ke orbit misinya.
While designing a spacecraft, the orbit which is going to be used should be considered into thnt as it affects attitude control, thermal design, and the electric power subsystem.
Saat merancang wahana antariksa, orbit yang akan digunakan harus dipertimbangkan karena memengaruhi kendali arah, desain termal, dan subsistem tenaga listrik.
But these effects are secondary as compared to the effect caused on the payload due to the orbit.
Namun, efek-efek ini bersifat sekunder dibandingkan dengan efek yang disebabkan pada muatan karena orbit.
Thus while designing the mission; the designer selects such an orbit which increases the payload performance.
Jadi, saat merancang misi; perancang memilih orbit yang meningkatkan kinerja muatan.
The attitude determination and control subsystem (ADCS) is used to stabilize (detumbling) or change the attitude (orientation) of the spacecraft.
Subsistem penentuan dan kontrol sikap (ADCS) digunakan untuk mengubah sikap (orientasi) wahana antariksa.
The simplest spacecraft achieve control by spinning or interacting with the Earth's magnetic or gravity fields.
Wahana antariksa yang paling sederhana mencapai kontrol dengan berputar atau berinteraksi dengan medan magnet atau gravitasi Bumi.
Spacecraft may have several bodies or they are attached to important parts, such as solar arrays or communication antennas which need individual attitude pointing.
Wahana antariksa mungkin memiliki beberapa badan atau mereka melekat pada bagian-bagian penting, seperti susunan surya atau antena komunikasi yang memerlukan penunjuk sikap individual.
For controlling the appendage's attitude, actuators are often used, with separate sensors and controllers.
Untuk mengendalikan sikap pelengkap, aktuator sering digunakan, dengan sensor dan pengontrol terpisah.
Telemetry, tracking, and command (TT&C) is used for communication between spacecraft and the ground systems.
Telemetri, pelacakan, dan perintah (TT&C) digunakan untuk komunikasi antara wahana antariksa dan sistem darat.
Controlling of spacecraft by the operator on Earth Receive the uplink commands, process and send them to other subsystems for implication.
Fungsi subsistemnya adalah: Pengendalian pesawat ruang angkasa oleh operator di Bumi Menerima perintah uplink, memproses dan mengirimkannya ke subsistem lain untuk implikasi.
Receive the downlink commands from subsystems, process and transmit them to Earth.
Menerima perintah downlink dari subsistem, memproses dan mengirimkannya ke Bumi.
The process of sending information towards the spacecraft is called uplink or forward link and the opposite process is called downlink or return link.
Proses pengiriman informasi ke wahana antariksa disebut uplink atau forward link dan proses sebaliknya disebut downlink atau return link.
Uplink consists of commands and ranging tones where as downlink consists of status telemetry, ranging tones and even may include payload data.
Uplink terdiri dari perintah dan nada jarak sedangkan downlink terdiri dari telemetri status, nada jarak dan bahkan dapat mencakup data muatan.
Receiver, transmitter and a wide-angle (hemispheric or omnidirectional) antenna are the main components of a basic communication subsystem.
Penerima, pemancar dan antena sudut lebar (hemispheric atau omnidirectional) adalah komponen utama dari subsistem komunikasi dasar.
Systems with high data rates may even use a directional antenna, if required.
Sistem dengan kecepatan data tinggi bahkan dapat menggunakan antena terarah, jika diperlukan.
The subsystem can provide us with the coherence between uplink and downlink signals, with the help of which we can measure range-rate Doppler shifts.
Subsistem dapat memberi kita koherensi antara sinyal uplink dan downlink, yang dengannya kita dapat mengukur pergeseran Doppler kecepatan jarak.
The communication subsystem is sized by data rate, allowable error rate, communication path length, and RF frequency.
Subsistem komunikasi diukur berdasarkan kecepatan data, tingkat kesalahan yang dibolehkan, panjang jalur komunikasi, dan frekuensi RF.
The vast majority of spacecraft communicate using radio antennas -- satellite communication.
Sebagian besar pesawat ruang angkasa berkomunikasi menggunakan antena radio—komunikasi satelit .
A few spacecraft communicate using lasers—either directly to the ground as with LADEE; or between satellites as with OICETS, Artemis, Alphabus, and the European Data Relay System.
Beberapa pesawat ruang angkasa berkomunikasi menggunakan laser — baik secara langsung ke tanah seperti dengan LADEE ; atau antara satelit seperti dengan OICETS , Artemis , Alphabus , dan European Data Relay System .
The electrical power subsystem (EPS) consists of 4 subunits : Power Source (Battery, solar cell, fuelcells, thermoelectric couple)
Subsistem tenaga listrik (EPS) terdiri dari 4 subunit: Sumber Daya (Baterai, sel surya, sel bahan bakar, pasangan termoelektrik) Unit penyimpanan (Jumlah baterai yang disusun secara seri)
Thermal control subsystem (TCS) is used to maintain the temperature of all spacecraft components within certain limits.
Pengaturan dan Kontrol Daya (Untuk mencegah pengisian daya baterai yang berlebihan dan panas berlebih) Subsistem kontrol termal (TCS) digunakan untuk menjaga suhu semua komponen wahana antariksa dalam batas tertentu.
There are two limits, namely, operational (in working conditions) and survival (in non-working conditions).
Ada dua batasan, yaitu operasional (dalam kondisi kerja) dan survival (dalam kondisi tidak bekerja).
There is no requirement of thrust and hence even no requirement of propulsion equipment in a simplest spacecraft.
Tidak ada persyaratan daya dorong dan karenanya bahkan tidak ada persyaratan peralatan propulsi dalam pesawat antariksa yang paling sederhana.
Spacecraft design is always informed by the particular mission architecture of the spaceflight under consideration.
Desain wahana antariksa selalu didasarkan pada arsitektur misi khusus dari penerbangan antariksa yang sedang dipertimbangkan.
Typically, a variety of mission architectures can be envisioned that would achieve the overall objective of the flight, whether those objectives be to gather scientific data or merely transport cargo across the space environment to serve any variety of purposes, governmental or economic.
Biasanya, berbagai arsitektur misi dapat dibayangkan untuk mencapai tujuan keseluruhan penerbangan, baik untuk mengumpulkan data ilmiah atau sekadar mengangkut kargo melintasi lingkungan antariksa untuk melayani berbagai tujuan, baik tujuan pemerintah maupun ekonomi.
Spaceflight mission architectures will specify whether a spacecraft is to be autonomous or telerobotic, or even be crewed so as to deal with particular exigencies or goals of the mission.
Arsitektur misi penerbangan antariksa akan menentukan apakah wahana antariksa akan bersifat otonom atau telerobotik , atau bahkan berawak untuk menangani keadaan darurat atau tujuan misi tertentu.
Other considerations include fast or slow trajectories, payload makeup and capacity, length of the mission, or the level of system redundancy so that the flight can achieve various degrees of fault-tolerance.
Pertimbangan lain termasuk lintasan cepat atau lambat, susunan dan kapasitas muatan, lamanya misi, atau tingkat redundansi sistem sehingga penerbangan dapat mencapai berbagai tingkat toleransi kesalahan .