OSKAR 40

Dla okrętu wojennego US Navy, zobacz USS Lackawanna (AO-40) .

AMSAT-OSCAR-40 , znany również jako AO-40 lub po prostu OSCAR 40, był oznaczeniem na orbicie amatorskiego satelity radiowego z serii OSCAR . Przed startem statek kosmiczny był znany jako Phase 3D lub „P3D”. AO-40 został zbudowany przez firmę AMSAT .

Kierownikiem projektu AO-40 był Peter Guelzow z AMSAT-DL, niemieckiej organizacji AMSAT. Pan Guelzow trzyma amatorski znak wywoławczy DB2OS.

Historia

Projektowanie, budowa i uruchomienie

Po awarii rakiety nośnej fazy 3A podjęto badania projektowe i rozpoczęto budowę dwóch kolejnych satelitów, które stały się odpowiednio AO-10 (faza 3B) i AO-13 (faza 3C).

Po wystrzeleniu AO-13 rozpoczęto projektowanie satelity fazy 4. Pomysł ten został później odłożony na półkę, a projekt Phase 3D (nazwa orbitalna: AO-40) został podjęty pod kierownictwem zespołu projektowego z Niemiec, z udziałem amatorskich z wielu krajów Europy .

Montaż odbył się w zakładzie integracji statków kosmicznych AMSAT w „budynku strefy wolnego handlu” na międzynarodowym lotnisku w Orlando w Orlando na Florydzie w latach 1994-2000.

Został wystrzelony 16 listopada 2000 r. na rakiecie Ariane 5 z Kourou w Gujanie Francuskiej , a zgłoszony koszt wyniósł 4,5 mln USD.

Problemy operacyjne

W dniu 13 grudnia 2000 r. o godzinie 11:23 UTC transmisje z AO-40 ustały podczas wykonywania pracy silnika o mocy 400 Nm . Zespół dowodzenia był w stanie wywnioskować, że nastąpiła eksplozja spowodowana ciśnieniem w rurach paliwa spowodowanym awarią zaworów sterujących. Na miejscu pozostawiono kapturek ochronny, który miał być zdjęty z silnika przed startem. Ten błąd wystąpił z powodu różnicy między mechanizmem odpowietrzania silnika 400N zastosowanego w AO-13 i tym w AO-40, skomplikowaną nieporozumieniem między zespołem napędowym a producentem silnika. Kiedy silnik został uruchomiony, ciśnienie narosło tam, gdzie nie powinno, i nastąpiła destrukcyjna awaria. Utrata silnika spowodowała pozostawienie AO-40 na orbicie równikowej, dla której satelita nie został zaprojektowany.

W wyniku tego incydentu kilka urządzeń radiowych przestało funkcjonować lub nie dało się ich uruchomić. Po usilnych wysiłkach Zespołu Dowodzenia, sygnały zostały przywrócone 25 grudnia 2000 r. O godzinie 2145 UTC, kiedy członek Zespołu Dowodzenia Ian Ashley (amatorski radiowy znak wywoławczy ZL1AOX) z Nowej Zelandii z powodzeniem wysłał sygnał „resetu” do satelity. Do ustalenia położenia satelity wykorzystano kamery pokładowe, a stabilizacji obrotu satelity wykorzystano system magnetorquer .

W czerwcu 2001 r. podczas apogeum wypuszczano gaz ze steru strumieniowego arcjet, aby podnieść perygeum i ustabilizować orbitę satelity . Ze względu na problemy z początkowym spalaniem 400N, apogeum statku kosmicznego było znacznie wyższe niż pierwotnie projektowano, ale nie był to poważny problem. Następnie stopniowo reaktywowano pakiety komunikacyjne i kamery.

Awaria

W dniu 25 stycznia 2004 r. Stacey Mills (amatorski radiowy znak wywoławczy W4SM), członek zespołu dowodzenia, zaobserwował, że telemetria z baterii głównej spada do bardzo niskiego napięcia. To spowodowało, że pokładowy komputer Internal Housekeeping Unit (IHU) odciął zasilanie transpondera ładunki. Wcześniej na tej samej orbicie postępujący spadek napięcia powodował, że bateria pomocnicza włączała się równolegle z baterią główną. Jednak akumulator pomocniczy nie był utrzymywany w stanie naładowanym. Połączenie równoległe dwóch akumulatorów nie spowodowało oczywistej zmiany napięcia, ale oznaczało, że akumulator pomocniczy nie mógł być testowany niezależnie. Podejmowano wiele prób odłączenia głównego akumulatora, ale dostępne było niewystarczające napięcie do napędzania przekaźników. Możliwe, że pewnego dnia nastąpi awaria obwodu otwartego w głównym akumulatorze, w którym to przypadku statek kosmiczny może zostać ponownie ożywiony dzięki akumulatorom pomocniczym. Jednak z powodów omówionych poniżej jest to wysoce nieprawdopodobne. Zespół dowodzenia uważa, że ​​awaria głównej baterii była prawdopodobnie konsekwencją uszkodzeń wyrządzonych podczas początkowego zdarzenia wybuchowego i jest prawdopodobne, że podobne uszkodzenia zostały wyrządzone baterii pomocniczej, przez co ostateczne odzyskanie AO-40 jest mało prawdopodobne. Oczywiste jest, że początkowa eksplozja rozerwała koniec statku kosmicznego, do którego przymocowano anteny dookólne. To naraziło leżące pod spodem akumulatory na duże wahania temperatury, a sama eksplozja mogła spowodować fizyczne uszkodzenie ogniw.

Po tym ostatecznym niepowodzeniu nowe elementy keplerianowe stale wykazywały wydłużenie okresu orbitalnego odpowiadające zwiększeniu półosi wielkiej orbity AO-40 o około 2,7 km. Zakładając, że AO-40 miał masę 400 kg, zmiana ta wymagała około 160 000 dżuli energii skierowanej wzdłuż wektora prędkości orbity. Ponieważ jest mało prawdopodobne, aby eksplozja skupiła swoją energię tak precyzyjnie, prawdopodobne jest, że znacznie większa eksplozja nastąpiła zsynchronizowana z ostateczną awarią baterii. Źródło tego uwolnienia energii jest nieznane, ale zdecydowanie sugeruje, że powrót do zdrowia nie nastąpi. (W4SM)

W dniu 9 marca 2004 roku Colin Hurst (amator radiowy znak wywoławczy VK5HI) z Australii , członek zespołu dowodzenia, usłyszał zmianę poziomu szumu radiowego na oczekiwanej częstotliwości radiolatarni w okresie od 0310 do 0320 UTC (orbita 1541).

Cała telemetria przechwycona przez zespół dowodzenia i jego sieć pomocników jest archiwizowana w Internecie na stronie internetowej AMSAT .

Linki zewnętrzne

• Informacje o stanie AO-40 (AMSAT Niemcy) - w języku niemieckim i angielskim Zarchiwizowane 1 kwietnia 2004 r. W Wayback Machine