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PROYECTOS ESPACIALES. 29/06/2007 Por Carlos Díaz Ginzo. ¿Donde hemos llegado?. 10 UA. Lanzamiento desde Cabo Cañaveral 1977. 1 UA=149 597 870 km. Mars Rover (2003). Lunokhod 1 (1970). Viking (1975). Mars Expres (2003). Punto L1. Punto L2.
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PROYECTOS ESPACIALES 29/06/2007 Por Carlos Díaz Ginzo
¿Donde hemos llegado? 10 UA Lanzamiento desde Cabo Cañaveral 1977 1 UA=149 597 870 km
Mars Rover (2003) Lunokhod 1 (1970) Viking (1975) Mars Expres (2003)
Punto L1 Punto L2
Entre 300 y 700 km > 36000 km = 35768 km Entre 1000 y 36000 km METEOSAT INTEGRAL
Ancho: 108 m Largo: 88 m Masa: 464 t Número de la tripulación: 7 Laboratorios: 6 Espacio habitable: 1300 m³ Velocidad: 26.000 km/h
Lanzadores SOYUZ GSLV ARIAN V Shuttle & Buran H-2 Saturno V
Orbitas LEO Orbitas GEO
Imposiciones del lanzador a la carga útil • Configuración, dimensiones y peso • Interfaz mecánico • Interfaz eléctrico • Ambientales • Factores de carga • Niveles de vibración y acústicos • Condiciones térmicas • Condiciones electromagnéticas • Despresurización • Errores en la inyección de órbita
Configuración, dimensiones y peso Cargas estáticas
Ensayo seno Ensayo random Con estos datos se ajustan los parámetros del modelo mecánico para prever lo que sucederá en el lanzamiento
Entorno espacial • Vacío • Moléculas / átomos neutros • Plasma • Micro meteoritos • Radiación de partículas • Entorno térmico • Compatibilidad electromagnética • Energía • Comunicaciones
Vacío A 100 km de altura, límite de la atmósfera, la presión disminuye 6 ordenes de magnitud respecto al nivel del mar. • Outgassing • A bajas presiones ciertos materiales experimentan una pequeña perdida de masa. Estos compuestos liberados pueden depositarse sobre otras superficies degradando sus propiedades. Superficies ópticas, paneles solares, radiadores térmicos. Outgassing (<1.0% TML & <.10% CVCM) http://outgassing.nasa.gov/
Moléculas / átomos neutros Aunque el satélite se encuentre en condiciones de vacío, la densidad molecular y atómica a bajas orbitas y elevadas velocidades no es despreciable Interacciones mecánicas Interacciones químicas El oxigeno atómico el el componente mas abundante en las orbitas bajas. Provoca oxidación en las superficies no protegidas y erosión. Se usan materiales resistentes y tratamientos superficiales Resistencia aerodinámica Orbital boosts Erosión física Uso de mantas protectoras
Micro meteoritos I • ¿Cuantos escombros espaciales hay? • Aproximadamente 11000 objetos mayores de 10 cm. vistos • Estimados 100000 objetos entre 1 y 10 cm. • Probable >10^7 objetos menores de 1 cm. • Se pueden detectar partículas mayores de 3 mm.
Sistema térmico I Entorno térmico Zona de sombra Albedo 410 W/m^2 Directa 270 w/m^2 1373 W/m^2 Q(t)=Qi+Qs+Qal+Qt-Qsu Todos los parámetros dependen de la órbita, de la geometría del objeto y de las condiciones ambientales Qi Sumidero 2,7 K
T2 T1 Batería Q Qt Qa Qe Sumidero 2,7 K Sistema térmico II Entorno térmico • El fabricante de la batería define: • T2 máxima de supervivencia • T2 máxima de funcionamiento • T2 mínima de funcionamiento • T2 mínima de supervivencia Se crea un MODELO TÉRMICO del satélite formado por nodos. Estos están conectados entre sí por líneas de radiación, conducción o especiales. El objetivo es estar el mayor tiempo posible en zona de funcionamiento y siempre en rango de supervivencia
Sistema térmico III Entorno térmico Propiedades ópticas Orientación Distribución interna de calor • Sistemas de persianas • Circuitos de refrigeración • Resistencias con termostatos • Sistemas aislados
Ensayos térmicos Entorno térmico • Ciclado térmico • Ciclado térmico en vacío • Equilibrio térmico • Estrés térmico.
NASA Glenn Research Center's Ohio (EEUU) ESTEC Noordwijk Holanda ESA Diámetro 9,5 m Alto: 10 m Diámetro 30.48 m Alto: 37.18 m