X-Mir Inspector

X-Mir Inspector aŭ Inspector-1 estas artefarita satelito de Tero projektita en Germanio kaj destinita por ekstera inspektado de kosmostacioj. Ĝi estis lanĉita al la kosmostacio Mir en decembro 1997 per kosmoŝipo Progress M-36.

La  X-Mir Inspector estis lanĉita en kosmospacon de kosmoŝipo Progress M-36. Tuj post la lanĉo, la kontrolsistemo de la satelito malsukcesis, kvankam la optika sistemo daŭre funkciis kaj transdonis bildojn al la kontrolcentro.

X-Mir Inspector brulis en la atmosfero de la Tero la .

 La strukturo 
La programon de inspektiloj por artefaritaj satelitoj la firmao Astrium GmbH komencis en la jaro 1993.

La kosmoŝipo X-Mir Inspector estis la unua aparato en la vico de kosmaj inspektiloj por esplori kosmoŝipojn, diagnozi problemojn kaj ripari ilin. Estis planite, ke la inspektaj kosmoŝipoj estos ekipitaj per iloj por vidaj kaj aparataj esploroj. La unua el la planitaj aparatoj, X-Mir Inspector, estis ekipita nur per kolora videokamerao.

En konstruadon de X-Mir Inspector partoprenis la germana kompanio Daimler-Benz Aerospace AG (DASA) (situanta en Munkeno, Germanio) kaj la rusia RKK Energia (situanta en Korolov, Rusio). La germana flanko respondecis pri la konstruado de la kosmoŝipo kaj la kontrolstacio, dum la rusuja flanko respondecis pri la transportado kaj la lanĉilo.

Por fundamento de la kosmoŝipo estis elektita sesangula prismo farita el aluminio: diametro de  kaj alteco de . La maso de la aparato estis 72 kg. Elektroenergion produktis tri sunpaneloj de po  metitaj sur la flankajn facetojn de la prismo. La sunpaneloj konsistis el 660 ĉeloj kaj produktis 50 vatojn. 12 nikelo-kadmiaj akumulatoroj estis uzataj kiel elektro-rezervujo. La tuta korpo, libera de sunpaneloj, estis kovrita per varmoizolilo. Radiatoroj de la la varmoreguliga sistemo situis en la areo de la videokameraoj. La korpon de la kosmoŝipo produktis NPO Lavoĉkin (Moskvo, Rusio).

La mezursistemo de X-Mir Inspector baziĝis sur tri fibro-optikaj giroskopoj kun drivo de ne pli ol 3° hore. Por orienti la sateliton estis uzitaj 3 inerciradoj kaj paro da magnetaj bobenoj. Por labora korpo de la fuziloj estis uzita kunpremita nitrogeno. Nitrogeno estis stokita en titania gasujo kun diametro de 342 mm sub la premo de 33 atm. La gasprovizo disponigis totalan pliigon de rapideco de 6 m/s.

Por la dissendo de telemetrio kaj videbildoj estis uzitaj du radioligoj ĉe frekvencoj de 143.6 MHz kaj 2 GHz. Por datumtraktado etis uzita sistemo bazita sur 8086-kongrua V25-procesoro kaj 128 kb ROM kaj RAM. Du fotiloj formis la optikan sistemon de X-Mir Inspector. La ĉefa CCD-fotilo havis fokusan distancon de 10-100 mm kun vidkampo de 3,5°—33°. Tiu ĉi fotilo laŭplane devis montri la inspektitajn objektojn: unue Progress M-36, kaj poste kosmostacion Mir. La porstela fotilo (fokusa longo 25 mm, rigardangulo 15°—20°) certigis la orientiĝon de la satelito per la steloj.

X-Mir Inspector estis lanĉita de transporta kaj lanĉa ujo (793 mm × 1450 mm, 70 kg), kiu estis instalita sur la Progress M-36. Necesis ĉirkaŭ duonhoro por lanĉi la sateliton.

Por orbito de X-Mir Inspector estis elektitaj Trajektorioj de Sendanĝera Elipso (). Kvankam la principoj de la Trajektorioj de Sendanĝera Elipso estis modelitaj en la jaro 1962, praktike la teoriaĵo estis realigita la unuan fojon en projekto X-Mir Inspector.

Por gvidi X-Mir Inspector en baza modulo de Mir estis instalita kontrolstacio MCS.

Kun ĝia helpo, la teamano de la kosmostacio devis kontroli la sateliton en la teleoperatorreĝimo kaj ricevi kaj registri la bildon. La MCS estis bazita sur komputilo kun 80486DX procesoro, 4MB RAM, 250MB ROM, kaj havis 264 mm ekranon.

La sistemon de radiokomunikado inter la satelito kaj kontrolstacio fabrikis Mobile Rocket Base (MORABA), la sekcio de Space Operations and Astronaut Training Department de DLR. La sistemo devis ligi aparataron de X-Mir Inspector kun kontrolcentroj situantaj en la kosma stacio kaj sur la Tero.

La kosto de X-Mir Inspector estis 15 milionoj da germanaj markoj.

Kondiĉe, ke la eksperimento estus sukcesa, NASA planis uzi similajn artefaritajn satelitojn por inspekti Mir-on kaj planatan Internacian Kosmostacion.

 Lanĉo kaj ekspluatado 
eta|La transporta kosmoŝipo Progress

La satelito X-Mir Inspector estis lanĉita pere de la transporta kosmoŝipo Progress M-36. La  je 09:01:53 MSK la kosmoŝipo maldokiĝis de la stacio Mir (modulo Kvant) kaj post du manovroj iris en orbiton sekuran por la stacio. Je 09:59 komenciĝis la proceduro por eliro de la inspekta satelito el la transportujo. Je 10:37 (kun malfruo de du minutoj de la laŭplana tempo), la germana ŝipo estis metita en liberan flugon.

Laŭ la plano, X-Mir Inspector devis, dum 50 minutoj, post lanĉo, plenumi kvar manovrojn kaj trafi la sekurecan elipson ĉirkaŭ la transportŝipo kaj de 11:35 ĝis 13:50 fari inspektadon de la kosmoŝipo Progress je distanco de 50 ĝis 100 metroj. Post tio, je 15:11:30, Progress M-36 devis forlasi la stacion Mir. Je 17:30 X-Mir Inspector devis alproksimiĝi al la kosma stacio per du manovroj. 

La 18-an de decembro, post kvar pliaj manovroj, la satelito devis fari de 3 ĝis 10 turnojn ĉirkaŭ la komplekso je distanco de 80-100 metroj kaj spekti la stacion. La tuta programo de la eksperimento estis planita por 29 horoj, kaj post tio la X-Mir Inspector devis iri en orbiton, kiu estis sekura por Mir. Kosmonaŭtoj Anatolij Solovjov Kaj Pavel Vinogradov devus kontroli la movadon de la satelito ĉirkaŭ la kosma stacio.

Tamen la programo ne estis plenumita. La operatoro de la flugo de X-Mir Inspector Anatolij Solovjov raportis misfunkcion en la orientiga sistemo de la satelito. Montriĝis, ke la stelsensilo paneis. La programistoj de la eksperimento provis ŝanĝi la programaron, sed malsukcesis. Dum tiu tempo X-Mir Inspector komencis malrapide alproksimiĝi al la kosmoŝipo Progress kaj la Kontrolcentro decidis ĉesigi la mision.

Detlef Wilde, la projektestro de flanko de DASA, anoncis, ke la satelito funkcias kaj transdonas la bildon al La Tero. Li sugestis, ke problemoj ekestis en la kontrolstacio MCS situanta en la stacio. La sekvan tagon, germanaj fakuloj sugestis, ke eble la misfunkcio estas rezulto de neadekvataj agoj de la kosmonaŭtoj. En la sama tago, la stacioskipo prezentis notojn pri la preparo kaj lanĉo de X-Mir Inspector, konfirmante la efektivigon de ĉiuj kontroloj kaj proceduroj.

Kirsten Leon, estro de la gazetara servo de NASA, diris, ke X-Mir Inspector sukcese transdonas datumojn al La Tero. Oni planis, ke la satelito funkcios dum ĉirkaŭ naŭ monatoj. La satelito ricevis la internacian registro-numeron 1997-058D kaj la numeron 25100 en la katalogo de la Usona Spaca Komandejo.

Karakterizoj de la orbito de X-Mir Inspector:
 Apogeo  Perigeo  Inklino  Rondira tempo 378 km  389 km  51,66°  91,10 min

Malgraŭ la perdo de la kapablo manovri, la satelito transdonis datumojn kaj Pavel Vinogradov laboris per la MCS-kontrolpanelo kun la satelito la 18-an kaj 19-an de decembro.

X-Mir Inspector brulis en la tera atmosfero la .

 Rezultoj 
Esplorado de paneo de X-Mir Inspector montris, ke la kaŭzo estis en la orientiga sistemo de la satelito. La kamerao de la orientiga sistemo ne sukcesis kapti minimuman kvanton de certaj steloj, per kiuj la sistemo de orientiĝo devis biri sian situon en la spaco. Konsekvence la programaro, kontrolanta sendanĝerecon de la flugo, blokis ordonojn de la sistemo de manovrado. La blokado ne permesis funkciigi la manovrajn fuzilojn. Sistemoj de inerciradoj kaj de magnetaj bobenoj funkciis, kio permesis piloti la sateliton sen aktiva manovrado.

Malgraŭ ĝenerala malsukceso de la projekto kaj neplenumo de ĉefaj taskoj de la fluga programo X-Mir Inspector, rezultoj utilaj por evoluado de pluaj inspektiloj por artefaritaj satelitoj estis ja ricevitaj . Malgraŭ difektiĝo de la sistemo de orientado, X-Mir Inspector donis sperton de permana gvidado de satelito, inspektado de orbitaj objektoj, funkciado de kontrolstacio MCS kaj tiel plu.

Sistemo de vida navigado, uzita en X-Mir Inspector, montris sian troan funkcian komplikecon. La operatoro de la flugo devis permane elekti kontrolpunktojn sur korpo de inspektata objekto. La operatora funkciado pro malrapida renovigo de la informo estis maloportuna kaj komplika por la operatoro. Evidentiĝis, ke la elektita skemo ne taŭgis por monovrado apud kosma stacio kaj la manovrado povas esti danĝera por la stacio.

Ankaŭ maltaŭga estis elekto uzi kameraojn kaj por inspekti kaj por navigado: dum navigado ne eblis inspekti kaj dum inspektado perdiĝis eblo kontroli manovradon. Krom tio, malkovriĝis problemo de skala faktoro de inspektaj kameraoj: por la kameraoj bezonis samtempe havi larĝan kaj mallarĝan vidokampon.

La flugado de X-Mir Inspector montris bezonon havi inter la satelito kaj kontrolstacio rapidan ligilon de telekomunikado. Post la eksperimento aperis rekomendo havi du diversajn ligilojn: unudirektan por transdoni videon kaj dudirektan por gvidi la sateliton. La ligilo destinata por la operatoro gvidu la sateliton estis sufiĉe UHF-bendo TM/TC 20 gbps. Por ricevi videon estis bezonata minimume 2 Mbps en S-bendo. La elekto de la bendoj postulis apartan planadon por inspektoflugoj, ĉar S-bendo ne povas penetri konstruaĵojn de kosmostacioj, male de UHF-bendo.

La rezultoj de la misio de X-Mir Inspector permesis al la projektistoj de inspektaj satelitoj alĝustigi la postulojn al sistemoj de satelitoj planitaj por uzado enkadre de la programo de internaciaj kosmaj stacioj.

 Referencoj 

 Literaturo 
 Herbert J. Kramer. 1.7.7 OnOrbit servicing // Observation of the Earth and Its Environment: Survey of Missions and Sensors. — 4th edition. — Springer, 2002. — С. 144—145. — 1513 с. — ISBN 3-540-42388-5.



 Eksteraj ligiloj 


Kategorio:Artefaritaj satelitoj
Kategorio:Mir (kosmostacio)
Kategorio:Transporto en 1997
Kategorio:Scienco kaj teknologio en Germanio