O platformă spațială ( platformă de satelit ) este un model comun unificat pentru construirea de nave spațiale (SC), care include toate sistemele de servicii prin satelit (așa-numitul modul de sisteme de servicii ), precum și proiectarea modulului de sarcină utilă , dar fără ținta ( releu, științifice sau de altă natură).
Pe de altă parte, în funcție de tipul de navă spațială, conceptul de platformă este adesea folosit pentru a se referi la un modul de sisteme de servicii care conține doar sisteme de servicii prin satelit (fără proiectarea modulului de sarcină utilă).
Utilizarea platformelor spațiale are o serie de avantaje în comparație cu fabricarea individuală a navelor spațiale [1] :
De obicei, platforma spațială include toate sistemele de servicii ale satelitului, cu excepția modulului de sarcină utilă . În acest caz, platforma se mai numește și Modulul Service Systems și conține [2] [3] [4] :
De asemenea, pe platforma spațială este prevăzut un loc pentru instalarea compartimentului de sarcină utilă și a antenelor. Cu toate acestea, pe platformele pentru construirea de sateliți de comunicații, cum ar fi Spacebus , Express sau SS / L 1300 , proiectarea modulului de sarcină utilă (fără echipament de releu instalat pe acesta) este de obicei considerată parte a platformei.
De obicei, platformele sunt optimizate pentru masa încărcăturii utile care urmează să fie lansată, care la rândul său determină masa întregului satelit și puterea sistemului de alimentare cu energie [4] .
Unul dintre cei mai importanți parametri este raportul dintre masa ST și masa totală a navei spațiale. Evident, cu cât acest raport este mai bun, cu atât obiectivele misiunii pot fi îndeplinite mai eficient. De obicei, capacitatea de transport a vehiculului de lansare determină masa maximă a navei spațiale pe orbită. Astfel, cu cât platforma cântărește mai puțin, cu atât sarcina utilă poate fi livrată pe o orbită dată [4] [5] .
În prezent, acest raport este de aproximativ 18-19% pentru platformele moderne de telecomunicații grele precum Spacebus sau Express 2000 . Principala problemă tehnologică este costul energetic al modernizării orbitei de la geotransfer la geostaționar . Nava spațială trebuie să transporte o cantitate mare de combustibil pentru a crește orbita (până la 3 tone sau mai mult). În plus, se folosesc încă 400-600 kg pentru a menține satelitul pe o orbită dată pe tot timpul de funcționare activă [6] [7] .
În viitorul apropiat, utilizarea pe scară largă a motoarelor electrice cu ioni , precum și o scădere a masei panourilor solare și bateriilor, ar trebui să conducă la o îmbunătățire a raportului dintre masa PN și masa totală a navei spațiale la 25. % sau mai mult [6] [7] .
Una dintre cele mai promițătoare domenii este dezvoltarea motoarelor electrice cu ioni și plasmă . Aceste propulsoare au un impuls specific mult mai mare în comparație cu sistemele tradiționale de hidrazină cu două componente (1500-4000 s versus 300 s) și prin urmare utilizarea lor poate duce la o reducere semnificativă a masei sateliților și o scădere corespunzătoare a costului lansării acestora. . De exemplu, propulsorul electric de ioni Boeing XIPS25 folosește doar 75 kg de propulsor pentru a menține un satelit pe orbită timp de 15 ani. Cu posibila utilizare a acestui motor pentru a crește și apoi a menține orbita, se pot economisi până la 50 de milioane de euro (deși această funcție nu este utilizată pe deplin în acest moment) [5] [6] [7] [8] .
Pe de altă parte, utilizarea noilor tehnologii în legătură cu bateriile solare (tranziția de la siliciu la multistrat GaInP/GaAs/Ge) și bateriile (introducerea tehnologiilor litiu-ion ) va duce, de asemenea, la o reducere a greutății navei spațiale . 9] .
În 1963, OKB-586 (mai târziu Yuzhnoye Design Bureau ) din orașul Dnepropetrovsk a fost primul din lume care a dezvoltat un proiect de proiect a trei platforme unificate de nave spațiale: DS-U1 - neorientat cu surse de energie chimică, DS-U2 - neorientat cu baterii solare, DS -U3 - orientat spre Soare cu panouri solare.
AUOS (Automatic Universal Orbital Station) este o platformă spațială dezvoltată de OKB-586. A existat în 2 modificări: 1) cu orientare spre Pământ ( AUOS-Z ) și 2) cu orientare către Soare ( AUOS-SM ). Sateliții din seria AUOS au păstrat multe dintre ideile și conceptele încorporate în platforma spațială a generației anterioare dezvoltate de OKB-586 - DS-U .
KAUR (Nava spațială a unei serii unificate) este o familie de platforme satelit create în OKB-10 (NPO PM, acum JSC ISS numită după Reshetnev) încă din anii 1960. Pe baza modificărilor aduse platformei KAUR s-au construit sateliți de comunicații și navigație de mai multe generații, până la începutul anilor 2000 [10] .
După masă (inclusiv combustibil), platformele de satelit pot fi împărțite în prezent în trei categorii [2] [4] :
De asemenea, la dezvoltarea platformei se ține cont de tipul de inserție în orbita de referință: inserție directă sau cu inserție suplimentară din geotransfer pe orbita geostaționară folosind telecomanda apogee a satelitului. În general, navele spațiale construite pe platforme ușoare pot fi lansate direct pe orbita geostaționară, ceea ce face posibilă scăparea de motorul apogeu și de combustibilul care îl însoțește.
În prezent, principalii producători de sateliți geostaționari folosesc următoarele platforme de satelit:
| Nume | Masa navei spațiale, kg | Putere PN, kW | Cant. (în producție) KA | Producător | Țară |
|---|---|---|---|---|---|
| Platforme medii și grele | |||||
| Autobuz spațial 4000 [4] | 3000-5900 | până la 11,6 | 65 (7) | Thales Alenia Space | / |
| Eurostar 3000 [11] | până la 6400 | 6 - 14 | peste 60 | EADS Astrium | / |
| Alphabus [12] | 6000 - 8800 | 12 - 18 | unu | EADS Astrium / Thales Alenia Space | // _ |
| Boeing 702 | până la 6000 | înainte de 18 | 25 (15) | Boeing | |
| Boeing 601 | 73(3) | Boeing | |||
| SS/L 1300 | până la 8000 | până la 20 | 83 (25) [13] | Sisteme spațiale/Loral | |
| A2100AX _ | 2800 - 6600 | până la 15 | 36 | Lockheed Martin Space Systems | |
| KAUR-4 | 2300 - 2600 | 1,7 - 6,8 | 31 | OJSC ISS | |
| Express 2000 [14] | până la 6000 | până la 14 | 0 (4) | OJSC ISS | |
| Dongfang Hong-4 (DFH-4) | până la 5200 | pana la 8 | 12 | China Aerospace Science and Technology Corporation | |
| DS-2000 [15] | 3800 - 5100 | până la 15 | 4(7) | Mitsubishi Electric | |
| Platforme ușoare | |||||
| autobuz STAR [16] | 1450 (uscat) | 1,5 - 7,5 | 21 (10) | Corporația de Științe Orbitale | |
| Express 1000 [14] | pana la 2200 | pana la 6 | 6 (18) | OJSC ISS | |
| A2100 A | 1-4 | Lockheed Martin Space Systems | |||
| LUXOR (SmallGEO) | 1600 - 3000 | pana la 4 | 0 (1) | OHB | |
| Navigator [17] | 650 - 850* | până la 2.4 | 3 (5) [18] [19] | NPO-i. Lavochkin | |
| Yacht [20] | 350 - 500* | până la 3,9 | patru | GKNPT im. M.V. Hrunichev | |
| Platformă spațială universală [21] | 950 - 1200 | pana la 3 | 4(1) [22] | RSC Energia | |
| Platforme ultraușoare | |||||
| TabletSat | 10-200 | până la 0,2 | unu | SPUTNIX | |
| OrbiCraft-Pro | 1-10 | până la 0,01 | 3 (8) | SPUTNIX | |
| * Greutate uscată pe platformă | |||||