Kendaraan Transfer Otomatis ESA yang baru, Jules Verne, baru-baru ini menghabiskan 21 hari di sebuah ruangan yang mensimulasikan dingin, radiasi, dan ruang hampa udara. Wahana antariksa 20 ton itu pada akhirnya akan dilekatkan di bagian atas roket Ariane 5 pada musim panas 2007, dan diterbangkan ke Stasiun Luar Angkasa Internasional. Seluruh armada pesawat ruang angkasa ini pada akhirnya akan dibangun, mentransfer kargo pengganti ke stasiun, dan kemudian berfungsi sebagai tong sampah sekali pakai, terbakar di atmosfer bumi.
Selama 21 hari berturut-turut, Jules Verne, Automated Transfer Vehicle (ATV) pertama, tidak hanya selamat dari kondisi lingkungan ruang yang paling ketat, tetapi juga telah berhasil menguji perangkat lunak dan perangkat keras penerbangan di bawah kondisi simulasi terberat. ruang vakum, suhu beku dan radiasi matahari yang terbakar.
Jules Verne ATV, pesawat ruang angkasa paling kompleks yang pernah dikembangkan di Eropa, akan melakukan penerbangan perdananya di atas Ariane 5 pada musim panas 2007 untuk memasok kembali Stasiun Luar Angkasa Internasional. Itu baru saja menyelesaikan kampanye pengujian yang paling lengkap di fasilitas pengujian ESA di ESTEC, di Noordwijk, Belanda.
“Dimulai pada 22 November, kampanye uji coba, dengan berbagai siklus fase dingin dan panas, telah dilakukan sesuai jadwal dan 'perilaku' pesawat ruang angkasa kompleks ini secara umum telah sejalan dengan yang diharapkan ketika bereaksi terhadap dingin dan panas. lingkungan ”, kata Bachisio Dore, manajer ESA ATV untuk Assembly Integration & Verification (AIV). "Keberhasilan menyelesaikan kampanye uji ini merupakan tonggak utama untuk Program ATV."
Tantangan termal
Aspek yang paling menantang dari tes ini adalah untuk Jules Verne ATV untuk menjaga suhunya dalam batas ketat yang kompatibel dengan semua ribuan bagian perangkat keras yang membentuk subsistem canggihnya. Perangkat lunak khusus dan teknologi baru memungkinkan ATV untuk menyeimbangkan suhu di pesawat ruang angkasa dan memungkinkannya terbang dengan lancar dalam kegelapan yang membeku, radiasi sinar matahari yang terbakar dan dalam kekosongan lingkungan orbital.
"Ini seperti meletakkan laptop komputer Anda di dalam freezer, kemudian memaparkannya ke Matahari di musim panas dan kembali ke freezer saat Anda terus menggunakannya," jelas salah satu dari 35 insinyur Astrium dan subkontraktor yang memantau pesawat ruang angkasa. sepanjang waktu, tujuh hari seminggu.
Jules Verne bukan laptop - ini adalah pesawat ruang angkasa seberat 20 ton, ukuran bus tingkat, dengan lusinan komputer yang kuat dan sejumlah besar barang elektronik. Perangkat lunaknya yang terdiri dari satu juta baris kode menjadikannya yang terbesar dan paling rumit yang pernah dikembangkan di Eropa.
625 sensor termal built-in dan 250 sensor tambahan lainnya, terutama ditambahkan di dalam dan sekitar Jules Verne untuk pengujian, telah dengan hati-hati memantau bahwa suhu tetap dalam batas yang dapat diterima sepanjang waktu.
Pada saat yang sama, di dalam ruang 2 300 m³ Large Space Simulator (LSS), kondisi lingkungan in-orbit dan siklus termal telah direproduksi. Tingkat vakum khas sepersejuta millibar tercapai, suhu ruang luar diturunkan menjadi minus 30 ° C atau minus 80 ° C sesuai dengan siklus uji; dan untuk periode singkat, simulator Sun diaktifkan, memberikan sinar matahari horizontal berdiameter 6 meter, untuk memancarkan fluks kuat 1.400 Watt per meter persegi pada lapisan putih mempesona yang melindungi Jules Verne.
Pipa panas mutakhir
ATV terdiri dari dua modul utama dengan persyaratan suhu sendiri. Integrated Cargo Carrier bertekanan, dengan kompartemen 48m³ yang didedikasikan untuk membawa seluruh kargo pasokan kembali ke Stasiun (dengan massa maksimum 7 667 kg). Modul ini, yang terhubung ke ISS, harus tetap antara 20 ° C dan 30 ° C antara peluncuran dan dok, dan selama fase terlampir dengan ISS, terutama ketika propelan pengisian bahan bakar dipindahkan ke Stasiun.
Modul avionik / propulsi yang tidak bertekanan, yang meliputi mesin roket, tenaga listrik, elektronik, komputer, komunikasi dan avionik, harus tetap antara 0 ° C dan 40 ° C.
Teluk avionik, yang merupakan otak ATV, menghasilkan panas sendiri dari sejumlah besar peralatan elektronik, dan pada saat yang sama mengelola sistem yang sangat canggih untuk mengendalikan panas berlebih. “Berkat 40 pipa panas konduktansi variabel mutakhir yang terletak di teluk avionik, ATV mampu membawa panas dan melepaskan energi langsung ke luar angkasa atau, jika tidak, untuk menghangatkan bagian lain dengan sangat ekonomis mode. Teknologi baru ini berarti kita dapat menghilangkan energi 50% lebih banyak untuk seluruh pesawat ruang angkasa, dan masih mempertahankan lingkungan suhu internal yang tepat, ”jelas Patrick Oger, seorang insinyur termal Astrium.
Tujuan lain dari tes ini adalah untuk memantau outgassing ATV, yang disebabkan oleh beberapa bahan dari pesawat ruang angkasa yang, dalam kondisi vakum, melepaskan beberapa gas internal yang biasanya terperangkap di dalamnya. Sampel gas ATV dikumpulkan selama pengujian di ruang vakum dan akan dianalisis kemudian. Insinyur dirgantara ingin memastikan bahwa gas ATV tidak mencemari mekanisme kritis pesawat ruang angkasa, seperti yang memutar panel surya ke arah Matahari. Rotasi mereka pada suhu yang berbeda dilakukan dengan benar, meskipun empat panel surya tidak dipasang pada ATV untuk pengujian.
Seribu urutan uji
Tujuan utama dari tes ini adalah untuk memverifikasi bahwa di bawah lingkungan vakum termal semua item perangkat keras bekerja bersama dengan benar. Untuk mencapai tujuan ini untuk pesawat ruang angkasa yang kompleks seperti ATV, pengembangan, tuning dan validasi oleh para insinyur Astrium dari sekitar seribu prosedur pengujian dan urutan pengujian otomatis diperlukan.
Misalnya, selama pengujian, insinyur ATV juga mengaktifkan beberapa bagian yang bergerak dari pesawat ruang angkasa. Segera setelah perintah diberikan untuk memperpanjang atau menarik kembali probe sistem docking, mereka dapat melihatnya bergerak perlahan, sambil melihat melalui jendela LSS kecil di dekat bagian atas pesawat ruang angkasa.
Pada hari-hari terakhir pengujian, beberapa simulasi penembakan dari 32 pendorong mesin dilakukan dengan gas helium, untuk memverifikasi interaksi yang tepat antara propulsi dan subsistem avionik. Selain itu semua perangkat keras yang dibutuhkan oleh ATV untuk melakukan manuver darurat untuk menghindari tabrakan dengan ISS diuji selama uji termal dengan mensimulasikan kinerja empat manuver tersebut.
“Berkat pengujian ekstensif ini, dimungkinkan untuk memvalidasi seluruh ATV, artinya semua perangkat keras saat bereaksi terhadap kondisi orbital yang keras. Pada saat yang sama kami dapat memeriksa kinerja lengkap dari perangkat keras dan perangkat lunak yang diperlukan untuk kontrol daya dan termal di bawah kondisi ruang-dekat ”, kata Marc Chevalier, manajer Astrium ATV dari Assembly Integration Test (AIT). “Tes yang sukses ini juga akan menunjukkan kepada kita beberapa perbaikan kecil dalam prosedur perangkat lunak yang sebaiknya diterapkan.”
Dalam minggu-minggu mendatang, sekitar 50 gigabyte data uji yang disimpan selama 270 jam pengujian fungsional yang dilakukan selama uji termal, yang telah diarsipkan, akan dianalisis dengan cermat untuk memastikan bahwa setiap anomali kecil atau bug sepenuhnya dipahami.
Sumber Asli: Siaran Berita ESA
