הנדסת מערכות הפריצה ליקום

1. הנדסת מערכות הפריצה ליקום ד"ר אורי נפתלי תחום מערכות חלל אלתא מרום 24/01/2011 יום עיון הנדסת מערכת

2. TECSAR לנגה מבוא נגה – כרטיס ביקור. למה לשלוח לווין SAR לנגה? מה רוצים להשיג? למה TECSAR מתאים? איך המערכת תראה? סיכום

3. MuSAR- מבוא חברת Northrop-Grumman (NG), התע"א, אוניברסיטת ב"ג ו-NASA-Ames מציעות במסגרת תוכנית ה-Discovery של NASA שליחת לווין SAR לכוכב הלכת נגה. הלווין יהיה מבוסס על לווין ה-TECSAR של התע"א. חברת NG תתאים את הלווין למשימתו: שינויים מבניים הוספת מקטע הנעה לצורך הכנסת הלווין למסלול התאמת מערכת התקשורת צוות מדעי מלווה את הגשת ההצעה, גיבוש התועלת המדעית והפצת התוצרים לאחר הכניסה למסלול ההצעה הוגשה בתאריך 05/09/2010. שלוש הצעות יקבלו מימון התחלתי להגשת הצעה מפורטת. החלטה צפויה במרץ. תאריך צפוי לתחילת הפרויקט – 01/2012

4. נגה – כרטיס ביקור רדיוס – 6051km (0.815 ממסת כדה"א) 42 מליון ק"מ קרוב יותר לשמש מכדה"א שנת נגה – 225 ימי ארץ; יום נגה – 243 ימי ארץ נתוני כבידה ומסלול מרמזים על כימיה דומה לזו של כדה"א (g=8.87 m/s2) אין שדה מגנטי (או קטן ביותר) מהירות סיבוב אטמוספרית x60 ממהירות הסיבוב העצמית טמפרטורה על פני הקרקע 450°C-500°C (אפקט חממה ענק) לחץ פני הקרקע 90bar עקב אטמוספרה דחוסה המורכבת מענני CO2 העננות התמידית אינה מאפשרת תצפיות באור נראה. כוכב "תאום" אבל מאוד שונה

6. מה נפיק מהמשימה למחקר מערכת השמש – השוואה עם כוכבי לכת אחרים למחקר נגה – מבנים ותהליכים בנגה למשימות עתידיות – יצירת תשתיות

7. שאלות המחקר מהם המאפיינים התרמיים והדינאמיים של האטמוספרה? האם נגה פעיל טקטונית או וולקנית? מה המצב הטקטו-וולקני של נגה היום ובעבר? מהי היסטוריית כיסוי פני השטח שלו? האם ואיך מכתשי הפגיעה שונים על פני נגה? מה אנו יכולים ללמוד ממאפיינים אאוליים על פני נגה?

10. General Overview NORTHROP GRUMMAN PRIVATE / PROPRIETARY LEVEL I

11. המסע לנגה – שיגור והטסה • שילוב עם משגר "אטלס" או "דלתא" ב-Cap Canaveral • שיגור וונוס בחלון השיגור של 05/2015 (TBD) • הפעלת המערכות מייד לאחר השיגור • מסע של 133 יום עד להגעה לנגה • בהגעה, הכנסה למסלול אליפטי מאוד סביב הקטבים תוך שימוש במקטע ההנעה הנוסף • ביצוע תמרון לכניסה למסלול מעגלי סביב בקטבים בגובה 300km מפני הכוכב ותחילת צילומים ומדידות אטמוספרה

12. MuSAR Mission Phases Launch • SAR imaging • Terrain mapping • Cloud Profiling • Doppler Weather • Radiometric Profiling • Radiometric Spectroscopy Transfer & Insertion Integration & Test Science Mission Disposal

13. אתגרים הנדסיים בתוכנית עמידות לקרינה – למשימה של מסע + הפעלה של שנתיים נדרשת עמידות של 38.8krad. TECSAR עומד ברמה זו. אספקת החשמל – יש צורך בפנלים סולריים מתכווננים. בתכנון NG. מאזן הספק תקשורת הנתונים

14. אתגרים הנדסיים בתוכנית – מאזן הספק האטמוספרה הצפופה של נגה מנחיתה את אות המכ"ם בכ-10dB בתחום x. הגבר האנטנה משתפר בתחום x לעומת תחום S יחס האות לרעש נשמר יחסית ל-Magellan.

16. אתגרים הנדסיים בתוכנית – מאזן תקשורת קצב העברת הנתונים הנדרש מ-TECSAR הוא 600Mbps. מרחק התקשורת הוא 1000-2000km. במקרה של MuSAR, קצב העברת הנתונים מוגבל ע"י מרחק כדה"א מנגה (50,000,000-250,000,000km). על מנת להגיע לקצבים סבירים (2-14Mbps) יבוצעו הצעדים הבאים: שימוש באנטנת קליטה של 70m של (Deep Space Network) DSN הגדלת הספק השידור דרדור הרזולוציה (1 ל-10 מטר) תכנון זמן האיסוף וזמן ההורדה

17. Current Baseline Data Rate Profile (48 dBi) 2 Years Baseline: X-band, 48dBi gain, two 100W TWTAs, GMSK & Dual Polarization 2 Mbps 2 4 4 4 8 8 8 12 12 12 14 14 14 14.8 Mbps Average data rate = 6.3 Mbps 18

18. סיכום משימת MuSAR מאפשרת שידרוג הידע הקיים על נגה. המשימה מתבססת על הביצועים והגמישות של לווין ה-TECSAR של התע"א על מנת להתאים את המערכת, יבוצעו שינויים במעטפת הלווין. המשימה יוצאת נשכרת מהאמינות, המשקל הקל, המחיר הזול והביצועים המצוינים של לווין ה-TECSAR.

19. Unveiling the Venus record