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금요일 출시를 위해 Ariane 5 로켓 위에 3 개의 상업용 위성이 포함 된 페이로드 덮개에는 James Webb 우주 망원경의 2021 년 후반 발사에 필요한 수정 사항이 포함됩니다. 크레딧 : ESA / CNES / Arianespace – CSG 사진 – P. Baudon
엔지니어들은 프랑스 령 기아나에서 금요일 유럽 Ariane 5 로켓 발사에서 페이로드 슈라우드에 대한 작은 수정을 테스트하고 2021 년 말에 100 억 달러의 James Webb 우주 망원경 발사에 대한 엄격한 기준을 충족시키기 위해 도입 된 변경 사항에 대한 데이터를 수집 할 계획입니다.
Ariane 5 로켓은 금요일 오후 5:30에 열리는 46 분 동안 남미 북동부 기아나 우주 센터에서 발사되도록 설정되었습니다. EDT (2130 GMT). 1996 년 이후 아리아 네 5 로켓의 109 번째 비행이 될 것이며, 아리안 스페이스의 발사 일정이 코로나 바이러스 전염병으로 인해 지연된 올해의 세 번째 아리아 네 5 비행이 될 것입니다.
로켓은 적도에서 22,000 마일 (약 36,000 킬로미터) 이상 떨어진 최종 지점으로가는 도중에 지구상에서 타원형의 이동 루프 인 정지성 전송 궤도에 3 개의 상용 위성을 운반 할 것입니다. 페이로드에는 Northrop Grumman의 두 번째 로봇 위성 서비스 차량과 두 개의 통신 위성이 포함됩니다.
스위스 회사 인 RUAG Space가 만든 Ariane 5의 페이로드 페어링은 로켓 발사가 지구 대기의 가장 두꺼운 층을 통과하는 동안 발사 몇 초 동안 위성을 보호합니다. 일단 우주에 가면 슈라우드 제트는 두 조각으로 발사되어 로켓이 궤도에서 한 번 분리 될 위성이 노출됩니다.
유럽 우주국은 NASA와의 제휴를 통해 Ariane 5 로켓을 타고 JWST를 발사하고 있으며, 이는 새로운 우주 기반 관측소를 개발하는 주 기관입니다. 캐나다 우주국은 또한 임무에 기여했습니다.
Daniel Neuenschwander는“James Webb을 준비 중이며 NASA의 요구 사항에 따라 페어링에 대한 압력에 영향을 미치는 약간 수정 된 페어링을 도입했으며 솔루션을 개발 한 후 비행 할 것입니다. ESA의 우주 운송 책임자. “그래서 정말보고 싶어합니다. 우리는 NASA와 ESA 사이의 기술 수준에서 훌륭한 교환을 경험했습니다.”
이 페어링은 높이가 17 미터 (56 피트)이며 직경이 5.4 미터 (17.7 피트)이며 여러 개의 큰 위성을위한 공간이 있거나 제임스 웹 우주 망원경과 같은 넓은 전망대가 있습니다.
JWST는 Ariane 5 로켓의 페이로드 덮개에 맞게 종이 접기 스타일을 접은 다음 Ariane 5에서 관찰로가는 길에 테니스 패널 크기의 태양열 패널, 안테나, 분할 거울 어레이 및 열선 차폐물을 펼칩니다. 지구에서 거의 150 만 킬로미터 떨어진 곳에
JWST의 망원경 (우주에서 가장 큰 비행)은 4 개의 과학 장비가 먼 우주를 들여다보고 빅뱅의 난류 여파, 은하의 형성 및 다른 별 주위의 행성 환경을 연구합니다.
우주선 준비 지연으로 인해 지연이 발생했으며 JWST 비용이 약 100 억 달러로 급증했습니다.
ESA, Arianespace 및 RUAG는 Ariane 5의 페이로드 슈라우드에있는 통풍구의 디자인을 수정하여 이륙 후 페어링 제트기에서 감압 이벤트가 Webb 천문대를 손상시킬 수 있다는 우려를 해결했습니다. 엔지니어는 Webb의 접힌 선 실드 막에 잔류 공기가 갇혀 페어링 분리시 "과다 스트레스 상태"를 유발할 수 있다는 우려가있었습니다.
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James Webb 우주 망원경은 2019 년 10 월 캘리포니아 레돈도 비치의 노스 롭 그루먼 (Northrop Grumman) 시설에서 선 실드 (Sunshield) 배치 테스트 중에 사진을 찍었습니다. 크레딧 : NASA / Chris Gunn
선실 드는 특수 열 특성을 가진 경량 소재 인 Kapton의 얇은은 층 5 개로 만들어졌습니다. JWST가 우주에 놓인 후 열 장벽은 태양의 열이 관측소의 계기 모듈에 도달하는 것을 막기 위해 먼 우주에서 희미한 적외선 광원을 감지하기 위해 매우 차가운 온도로 식혀 야합니다.
과거 Ariane 5 편의 비행에서 수집 된 데이터는 로켓이 우주로 올라 가면서 페어링 내부에 약간의 잔류 압력이 남아 있음을 나타냅니다. 엔지니어들은 이륙 한 지 몇 분 후에 페어링 제트가 발사 될 때 압력이 갑자기 방출되어 민감한 선 실드가 손상 될 수 있다고 우려했습니다.
유럽 팀은 페이로드 페어링 바닥 주위의 통풍구가 공간으로 아리안 5의 비행을 완전히 개방하여 슈라우드가 로켓에서 떨어지기 전에 압력이 균등해질 수 있도록 새로운 하드웨어를 개발했습니다.
Neuenschwander는 Spaceflight Now와의 인터뷰에서“우리가하는 일은 페어링에 환기구를 도입하는 것입니다. "우리가하고있는 모든 일은 James Webb의 출시를 향한 것이며 여러 가지 점을 성공적으로 테스트하고 있습니다."
NASA의 JWST 프로그램 과학자 인 에릭 스미스 (Eric Smith)에 따르면 올해 초 Ariane 5가 출시 될 때 엔지니어들은 새로운 벤트와 함께 페이로드 페어를 날렸다 고한다. 이는 페어링의 내부 기압이 어느 정도 개선되었음을 보여 주었으며 Smith는 금요일 예정된 다음 Ariane 5 비행의 통풍구가 더 큰 구멍으로 통풍구를 테스트 할 것이라고 말했다.
Neuenschwander는“우리가 기대하는 것은 이미 비행 한 것을 확인하는 것입니다. 우리는 새로운 배기구를 뚫고 확인을 기다립니다.”
Neuenschwander는 ESA가 전망대가 프랑스 령 기아나에 도착하면 JWST를 발사 할 준비가 될 것이라고 말했다. 남부 캘리포니아의 노스 롭 그루먼 (Northrop Grumman) 시설의 엔지니어들은 철저한 발사 전망대에 대한 테스트를 계속 진행하여 엄격한 발사를 견딜 수 있도록합니다.
NASA는 7 월 초 JWST 출시가 2021 년 3 월 이전 목표 출시일보다 7 개월간 중단 된 2021 년 10 월 31 일로 연기 될 것이라고 발표했다. 공무원들은 코로나 바이러스 전염병을 비난했다. 지연에 대한 기술적 문제.
Neuenschwander는 지난 주“Ariane 5가 James Webb를 기다릴 준비가되었습니다.
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아리아 네 5 호 로켓은 목요일 기아나 우주 센터에서 ELA-3 발사대에 배치된다. 크레딧 : Arianespace
금요일에 예정된 Ariane 5 출시는 두 가지 다른 업그레이드를 선보일 예정입니다.
변경 사항 중 하나는 로켓의 차량 장비 베이와 관련이 있으며 여기에는 Ariane 5의 항공 전자 장치, 안내 시스템 및 기타 주요 구성 요소가 포함되어 있습니다. Arianespace에 따르면 새로운 차량 장비 베이 설계가 더 가벼워 Ariane 5의 탑재량은 187 파운드 (85 킬로그램) 증가했습니다.
Arianespace는 Ariane 5의 총 탑재량 용량을 22.487 파운드 (10.2 미터 톤)까지 많은 상업용 위성 사업자가 선호하는 궤도 인 정지 궤도 궤도에 적용 할 수 있다고 말했다.
Neuenschwander는 VA253으로 지정된 금요일 Ariane 5 비행은 ESA와 협력하여 프랑스 우주국 CNES가 개발 한 새로운 자치 위치 시스템으로 첫 번째 발사를 할 것이라고 밝혔다.
Neuenschwander는“런처 측에서 자율적으로 운영 할 수있는 시스템입니다. “출발 범위 주변에 연결된 전체 안전 조건에있을 때 발사 첫 1 분 동안 원격 측정 측면에서 지상 수단에 덜 의존하게됩니다. 이것은 중요한 포인트입니다. 앞으로 발사기를 추적하는 데 많은 도움이 될 것입니다.”
결국 자율 로케이터는 자동 비행 종료 시스템의 일부가 될 것입니다.이 시스템은 로켓이 코스에서 날아와 인구 밀집 지역을 위협하는 경우 로켓을 파괴하기 위해 활성화됩니다. 현재 Ariane 5 비행 종료 시스템은 지상에서 수동으로 트리거 할 수 있으며, 전문가는 레이더를 사용하여 로켓 코스를 추적합니다.
SpaceX의 Falcon 9 런처와 같은 미국 로켓에는 자율 주행 거리 안전 시스템이 도입되었습니다. 유럽의 차세대 Ariane 6 로켓은 비슷한 기술을 사용하며 금요일 Ariane 5 비행에 대한 시스템 시연은 그 방향으로 한 단계입니다.
Neuenschwander는“우리는이 시스템을 다른 점진적 단계로 개발하고 있습니다. “새로운 기능을 점진적으로 도입하고 있습니다. 이것이 최종 목표이지만 지금은 달성되지 않았습니다.”
프랑스 령 기아나의 금요일 발사는 회사가 유럽 전역과 남미의 발사 기지 주변 지역에서 코로나 바이러스 사례가 증가하기 시작한 3 월에 유럽이 운영하는 우주 정거장에서 발사 캠페인을 중단 한 이후 Arianespace의 첫 번째 임무입니다.
5 월 Guiana Space Center에서 발사 준비가 재개되었으며 Arianespace는 6 월에 상용 및 국제 고객을위한 53 개의 소형 위성이 장착 된 탑승객 임무를 수행하여 가벼운 Vega 로켓을 발사하려고 시도했습니다. 우주 정거장 위의 높은 고도에서의 강한 바람은 몇 주 동안 불리했으며 발사가 일어나지 못하게하고 마침내 베가 로켓과 53 개의 작은 위성 탑재량에서 배터리를 재충전하기 위해 Arianespace가 임무에서 멀어지게했습니다.
Arianespace는 이달 말에 Vega 임무를 다시 시작하려고합니다. 프랑스 발사 서비스 제공 업체는 프랑스 령 기아나에서 중부 하용 러시아 Soyuz 로켓 및 소형 탑재량을 위해 설계된 베가 발사기와 함께 프랑스 령 기아나의 발사 작전을 책임지고 있습니다.
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Guiana Space Center의 클린 룸 내에서 두 번째 미션 확장 차량 (왼쪽)과 Galaxy 30 통신 위성 (오른쪽). 두 위성 모두 Northrop Grumman이 제조했습니다. 크레딧 : ESA / CNES / Arianespace – CSG 사진 – P. Piron
Ariane 5는 일반적으로 두 개의 대형 정지 위성 통신 위성을 사용하여 상업 임무를 시작하지만 금요일에는 한 번에 3 대의 우주선이 탑재됩니다.
로켓은 페이로드 페어링 내부에 탄소 섬유 구조로 날아가서 코 덮개 내부의 로켓이 위아래로 움직입니다.
금요일에 발사되는 위성 중 2 개는 Ariane 5 페이로드 페어링의 더 큰 상단 부분에 합쳐질 것이며, 3 번째 우주선은 하단에서 아래를 타게됩니다.
두 위성의 최종 사용자는 인텔 사트 (Intelsat)로, 상용 위성 통신 위성의 가장 큰 함대 중 하나를 운영합니다. 다른 페이로드의 소유자는 일본 통신 위성 사업자 인 B-SAT입니다.
Intelsat의 7,270 파운드 (3,298 킬로그램) Galaxy 30 비디오 방송 위성과 발사 무게 6,338 파운드 (2,875 킬로그램)의 Northrop Grumman의 두 번째 미션 확장 차량은 페이로드 페어링의 상단 구획 내에서 함께 발사됩니다. 7,782 파운드 (3,530 킬로그램) BSAT-4b 텔레비전 방송 위성은 하단에서 궤도에 진입합니다.
MEV-2는 2019 년 10 월 러시아 양성자 로켓을 타고 MEV-1 임무를 시작한 Northrop Grumman의 두 번째 자율 위성 서비스 우주선입니다.
MEV-1 미션은 2 월에 Intelsat 901에 도킹되어 두 개의 상용 위성 사이의 첫 도킹과 정지 궤도의 두 물체 사이의 최초 연결을 달성 한 후 위성에 고정됩니다. Intelsat 901은 2001 년에 출시되었으며 연료가 부족합니다. Mission Extension Vehicle은 클라이언트 위성의 자세 제어를 인수하고 수명을 연장하도록 설계되었습니다.
Intelsat은 상용 로봇 서비스 프로그램을 관리하는 Northrop Grumman의 자회사 인 Space Logistics에서 2 개의 위성에 대한 수명 연장 서비스를 구입했습니다. Intelsat 901은 4 월에 상용 통신 서비스를 재개했습니다.
MEV-2 미션은 2004 년에 시작된 Intelsat 10-02 통신 위성에 대해 2021 년 초부터 유사한 도킹 및 미션 확장 서비스를 수행 할 것입니다.
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Guiana 우주 센터의 BSAT-4b 위성. 크레딧 : ESA / CNES / Arianespace – CSG 사진 광학 비디오 – S. Martin
Intelsat 통신 위성은 MEV-2와 함께 궤도에 올 것입니다. Northrop Grumman이 구축 한 위성은 Galaxy 30으로 명명되어 미국 전역에 상업용 비디오 및 텔레비전 방송 서비스를 제공 할 것입니다.
Galaxy 30은 광대역 연결을 제공 할 예정이며, 연방 항공국 (Federation Aviation Administration)을위한 광역 확대 시스템 페이로드를 호스팅하여 바쁜 공항에서 비행기가 출항하는 정확한 고도 및 위치 데이터를 포함하여 미국 내 민간 항공을위한 내비게이션 서비스를 지원합니다.
Maxar가 제작 한 BSAT-4b 위성은 아시아 태평양 지역에 배치 될 예정이며, 일본 통신 사업자 B-SAT를 위해 집으로 직접 8K 및 4K 초 고화질 텔레비전 서비스를 방송 할 것입니다. 새로운 위성은 2017 년에 시작된 BSAT-4a의 백업이 될 것입니다.
Ariane 5 로켓은 발사대의 25 년 반 고체 부스터와 수소 연료로 채워진 코어 스테이지 및 상위 스테이지의 화상에 따라 이륙 후 약 25 분 30 분 후에 3 개의 상용 페이로드를 목표로하는 정지 된 정지 궤도에 전달합니다.
3 중 페이로드 배열에서 가장 높은 위성 인 Galaxy 30은 Ariane 5의 상위 단계부터 Plus + 27 분, 47 초에 먼저 배치됩니다. 발사하는 동안 Galaxy 30과 연결된 MEV-2 우주선은 22 초 더하기 +34 분으로 다음에 분리됩니다.
그런 다음 BSAT-4b를 덮고있는 탄소 섬유 실다 어댑터 구조는 Plus + 35 분, 52 초에 분사되어 BSAT-4b의 분리 단계는 Plus + 47 분, 39 초에 설정됩니다.
위성은 자신의 스러 스터를 사용하여 원형 정지 궤도에서 최종 작동 위치에 도달하며, 속도는 적도에서의 지구 회전 속도와 일치합니다.
스페이스 클럽(Space Club)