Op 22 oktober 2001 vertrok er vanuit India een wel heel speciale raket. Die dag werd PROBA-1 gelanceerd, de eerste Belgische satelliet. Hij was gemaakt om 2 jaar in de ruimte te blijven, maar zweeft ondertussen al bijna 8 jaar erg succesvol zijn rondjes rond de aarde. PROBA-1 observeert de aarde en zijn foto's worden wereldwijd gebruikt voor wetenschappelijke en andere doeleinden. Ook op Google Earth zijn de foto's te vinden... vooral degedetailleerde foto's van kleine eilandjes zijn meestal afkomstig van PROBA-1.

Op 2 november wordt PROBA-2 gelanceerd. Zoals u al had geraden, de 2de Belgische satelliet. Net als PROBA-1 is hij gebouwd door Verhaert Space uit Kruibeke in opdracht van de Europese ruimtevaart organisatie (ESA). Het is een kleine, maar erg veelzijdige satelliet. Er zijn 3 payloads (wetenschappelijke experimenten) aan boord: LYRA, SWAP en TPMU/DSLP. Alledrie observeren ze de zon en gaan ze helpen bij het voorspellen van het ruimte-weer. Vooral LYRA en SWAP (beiden gebouwd door CSL in Luik) worden gezien als de belangrijkste experimenten. De resultaten van beide instrumenten worden verwerkt in het Royal Observatory of Belgium (ROB).

Behalve de wetenschappelijke experimenten zijn er ook een 15-tal technologie demonstratie units aan boord. Dit zijn units die gebaseerd zijn op nieuwe, hoogwaardige technologieën die een groot potentieel hebben, maar hun nut en effectiviteit in de ruimte nog moeten bewijzen. Dankzij PROBA-2 krijgen zij de kans om in de ruimte hun kunnen te bewijzen. PROBA2 heeft ook de meest geavanceerde satelliet-computer aan boord (ADPMS). Hij werd ook bij Verhaert Space ontwikkeld. PROBA2 en ADPMS zijn echt wel een staaltje van absolute spits-technologie waar we als klein Belgenlandje erg trost op mogen zijn.

Op de bovenstaande foto staat PROBA2 in de cleanroom in Plesetsk (Rusland). Op de achtergrond is SMOS, een veel grotere ESA-satelliet te zien. SMOS wordt samen met PROBA2 gelanceerd. Momenteel zijn enkele collega's in het verre Rusland om daar PROBA-2 te integreren op de Russische Rokot-raket. Volgende week gebeuren de laatste functionele tests en daarna wordt PROBA2 in lanceerconfiguratie gebracht. Na het verwijderen van de allerlaatste "red tag items" wordt PROBA2 dan geïntegreerd op de raket.

Daarna wordt ook een tweede satelliet op dezelfde raket gemonteerd. Dit is SMOS, een ESA-satelliet die het water in al zijn vormen gaat bestuderen. Ikzelf ben nu vooral bezig met het voorbereiden van het eerste contact en de eerste dagen/weken/maanden van de operaties van PROBA-2. De satelliet wordt gecontroleerd vanuit Redu. Naast het boekendorp, heeft Redu ook een gesofistikeerd controlecentrum van ESA. De voorbije weken en maanden is er al heel veel werk verzet in de voorbereiding van de operaties. Zo zijn er bijvoorbeeld "dress rehearsals" waarin er realtime alle stappen worden doorlopen, zoals ze ook gaan gebeuren op de dag van de lancering.

Globaal gezien zien de eerste dagen er als volgt uit. Na de lancering begint de LEOP (Launch and Early Orbit Phase), dit is een fase waarin het eerste contact tot stand wordt gebracht tussen de satelliet en het grond station. Het contact met de satelliet verloopt via 2 controlestations en er is dus geen continu contact met de satelliet. Globaal gezien is er zo'n 7 keer per dag ongeveer 9 minuten contact mogelijk. Tijdens de eerste uren, na de lancering moet de satelliet ook proberen zijn eigen attitude te controleren. Dit is van vitaal belang voor de missie. Zo moeten de zonnepanelen opklappen en moet de satelliet zich naar de zon richten. Wanneer de satelliet "separeert" van de laatste trap van de raket, kan er ook een bepaalde "tumbling" optreden. De satelliet begint dan te draaien om zijn eigen as. Het controlesysteem aan boord van de satelliet moet dan geheel autonoom deze tumbling stoppen en de satelliet een stabiele oriëntatie geven.

Als de satelliet zichzelf kan controleren dan bevindt hij zich in "safe mode". Na enkele passes (contact perioden) is er op de grond voldoende data beschikbaar om een goede inschatting te maken van de status van de satelliet. Als alles nominaal is, dan eindigt de LEOP-fase. Hierna begint feitelijk de commissioning fase. Hierin wordt de satelliet uitgebreid getest en wordt hij overgedragen aan de operatoren van ESA. Maar tijd nu om te gaan slapen. Morgen weer vroeg in de auto naar Redu...

Geschreven in Algemeen  Vaste link 

Reacties :
• (3)
• Geef uw reactie!
Print dit artikel

Sputnik -1 

Op 4 oktober 1957 werd de allereerste satelliet gelanceerd. De Russen brachten toen de Sputnik (foto hierboven) in een baan om de aarde met een R-7 raket. Sputnik was een heel erg simpele satelliet die buiten biep-biep uitzenden, niet veel meer deed. Hij had een batterij, een zendertje en een rudimentair thermische regelaar aan boord en is na 4 maanden opgebrand in de atmosfeer. Hij woog niet meer dan 83 kg. Een ongekend technisch en historisch hoogstandje in die tijd en een mijlpaal in de geschiedenis, maar niets in vergelijking met de huidige generatie commerciële en wetenschappelijke satellieten. Het vliegtuig van de Wright broers is ook niet meer te vergelijken met Airbus A380.

Terrestar-1 

De onlangs gelanceerde commerciële communicatiesatelliet TerreStar-1 (foto hierboven) moet bijvoorbeeld minstens 15 jaar operationeel zijn en weegt 6910 kg. Hoe groter en complexer de satelliet, hoe groter de kosten en de risico's. Een uitgekiemd design en een doorgedreven testprogramma voor de lancering is dan ook van cruciaal belang. In onze branche kunnen er na de lancering nog maar erg weinig reparaties gebeuren.  Omdat het testen zo belangrijk is... en natuurlijk ook ontzettend boeiend, probeer ik in dit blog een kijkje te geven achter de schermen.

Ik werk al een hele tijd als test ingenieur voor HERSCHEL en PROBA-2, beide Europese satellieten. Dit bracht me doorheen heel Europa en tot in Frans-Guyana begin dit jaar voor de lancering van HERSCHEL. Ik heb hierover erg veel te vertellen, mijn eerste blog-berichten zullen dan ook over deze 2 projecten gaan. Maar voor de duidelijkheid probeer ik in dit bericht eerst een beetje achtergrond te schetsen...  

Er bestaat niet zoiets als serieproductie bij satellieten, zelfs niet bij de vele GPS of GALILEO satellieten. Elke satelliet is weer net ietsje anders of zelfs compleet nieuw. Het is telkens een "prototype" en moet dan ook uitgebreid worden getest. Een satelliet is normaalgezien opgebouwd uit 2 delen: de bus en de payload. De bus zorgt voor de basisvoorzieningen, denk maar aan stroomvoorziening, communicatie met de aarde, onboard computer, standbepaling, etc... De payload is de "betalende lading", bij wetenschappelijke missies zijn dit de instrumenten, bijvoorbeeld een specifieke camera. Bij een communicatie satelliet zijn dit de specifieke systemen die ervoor zorgen dat mensen van over de hele wereld naar CNN kunnen kijken.

Elke satelliet mag dan wel uniek zijn, er zijn momenteel wel standaard "bus" systemen op de markt, ze worden ook wel platformen genoemd. Deze zijn meestal goed getest en hebben hun kunnen reeds bewezen bij eerdere missies. Vooral dit laatste is erg belangrijk, de bus is "space-qualified" en dit betekent een veel lager risico voor degene die een nieuwe satelliet wil bouwen. In België wordt ook zo'n platform ontwikkeld voor kleine satellieten. Het gaat hier om het PROBA platform, ontworpen en gebouwd door het Kruibeekse bedrijf Verhaert Space. Begin november wordt trouwens PROBA-2 gelanceerd. Ik werk hieraan mee, dus binnenkort hoop ik hier nog veel meer over te kunnen vertellen.  Eventjes terug naar de basis van het satelliet testen. Elke satelliet wordt globaal gezien aan 2 grote testen onderworpen:

1. Elektrische en functionele testen om te verifiëren of alle systemen goed kunnen samenwerken en goed functioneren
2. Mechanische testen om te verifiëren dat de satelliet de lancering goed doorkomt en goed functioneert in de vijandige ruimteomgeving. Hiervoor zijn speciale faciliteiten nodig. Hieronder een foto van de HERSCHEL satelliet in de thermische vacuüm kamer. Dit is een gigantisch vat waarin de satelliet wordt geplaatst. Het vat wordt helemaal vacuüm gezogen, zodat voor de ruimte wordt gesimuleerd. Met een zonsimulator of warmtepanelen kan dan de warmte van de zon worden gesimuleerd en zo de thermische huishouding van de satelliet gecontroleerd. Dit zijn meestal heel erg lange testen die bovendien 24/24 en 7/7 doorlopen. Een echte aanrader als testingenieur!  

HERSCHEL in LSS 

Hieronder nog een foto van de HERSCHEL satelliet. Ditmaal in de LEAF faciliteit. Dit is een gigantische cleanroom waarin vrij indrukwekkende luidsprekers zijn gemonteerd. Deze produceren 'hetzelfde' geluid als de raket tijdens de lancering. Er wordt dus gekeken of er door de erg krachtige geluidsgolven niets kapot gaat op de satelliet. Om een idee te krijgen van de afmetingen van de kamer misschien even vertellen dat de telescoop een diameter heeft van 3,5 meter en de satelliet 7,5 meter hoog is. Al deze testfaciliteiten zijn enorm!

HERSCHEL in LEAF

Voor degene die nog iets meer willen weten...   

Omdat een satelliet een prototype ontwikkeling en test campagne doorloopt, worden er van de meeste satellieten verschillende modellen gebouwd. 

1. STM - Structureel/Thermische model
2. EQM - Elektrische model
3. PFM - Flight model 

Enkel de laatste wordt gelanceerd. De STM is niet uitgerust met alle systemen, maar bevat meestal massa en thermische dummy’s van de satelliet systemen. Het wordt gebruikt om te verifiëren of de thermische huishouding klopt en of de satelliet onder de grote krachten en schokken van de lancering niet bezwijkt. Dit gebeurt in speciale test centra zoals er onder andere zijn in Luik, Toulouse, München of Noordwijk.  

Op de EQM worden alle elektrische interface geverifieerd. Dit gebeurt ook niet voor alle systemen en hangt grotendeels af van de staat van de technologie die wordt gebruikt.

Het PFM model is het proto-flight model en is de eigenlijke satelliet die ook wordt gelanceerd. Het STM en EQM model zijn enkel om te "oefenen". De meeste testen die op STM en PFM zijn gedaan worden nog eens herhaald op het PFM model. Na vele jaren van testen, problemen oplossen, opnieuw testen, vertragingen, testen en nog eens testen is dan het PFM model volledig klaar en afgewerkt en klaar om gelanceerd te worden. Na al die jaren is het dan ook wel tijd voor een mooi vuurwerk en dat ziet er dan meestal ook wel fantastisch uit...  

Lancering V187 

De foto hierboven heb ik genomen tijdens de lancering van de Ariane 5 vlucht V187, begin februari dit jaar. Het was mijn allereerste lancering "in het echt" en iets om nooit meer te vergeten.  

Geschreven in Algemeen  Vaste link 

Reacties :
• (4)
• Geef uw reactie!
Print dit artikel