רכב ההעברה האוטומטי החדש של ESA, ז'ול ורן, בילה לאחרונה 21 יום בחדר המדמה את הקור, הקרינה והוואקום של החלל. החללית בת 20 טון תוצמד בסופו של דבר לראש רקטת אריאן 5 בקיץ 2007, ותטוס לתחנת החלל הבינלאומית. צי שלם של חללית זו ייבנה בסופו של דבר, יעביר מטען חלופי לתחנה ואז ישמש כפחי אשפה חד פעמיים, יישרף באטמוספירה של כדור הארץ.
במשך 21 יום ברציפות, ז'ול ורן, רכב ההעברה האוטומטי הראשון (טרקטורון), לא שרד רק את התנאים המחמירים ביותר של סביבת החלל, אלא שהוא בחן בהצלחה בשטח את תוכנת הטיסה והחומרה שלו בתנאים המדומים הקשים ביותר. של ואקום בחלל, טמפרטורות הקפאה וקרינת שמש בוערת.
טרקטורון ז'ול ורן, החללית המורכבת ביותר שפותחה אי פעם באירופה, אמורה להפוך את טיסת החניכה שלה לעבר Ariane 5 בקיץ 2007 כדי לספק מחדש את תחנת החלל הבינלאומית. זה עתה השלים את קמפיין הבדיקות הממצה ביותר במתקני הבדיקה של ESA ב- ESTEC, בנורדוויק, הולנד.
"החל מה- 22 בנובמבר, קמפיין המבחנים, עם מחזורים שונים של שלבים קרים וחמים, בוצע על פי לוח הזמנים וההתנהגות של חללית מורכבת זו הייתה בדרך כלל בקנה אחד עם הצפוי בעת התגובה לקור וחם "אמר Bachisio Dore, מנהל הטרקטורונים של ESA של שילוב ואימות הרכבה (AIV). "ההשלמה המוצלחת של קמפיין מבחן זה מהווה אבן דרך משמעותית לתכנית הטרקטורונים."
אתגר תרמי
ההיבט המאתגר ביותר של הבדיקה היה ש- ATV טרקטורונים של ז'ול ורן לשמור על טמפרטורותיו בגבולות מחמירים תואמים לכל אלפי חלקי החומרה המרכיבים את מערכות המשנה המתוחכמות שלה. תוכנה ספציפית וטכנולוגיה חדשה מאפשרים לטרקטורונים לאזן את הטמפרטורות בחללית ולאפשר לו לטוס בצורה חלקה בחושך המקפיא, בקרינת השמש הבוערת ובוואקום של הסביבה המסלולית.
"זה כמו להכניס את המחשב הנייד שלך למקפיא, ואז לחשוף אותו לשמש בחום הקיץ וחוזר שוב למקפיא תוך כדי שימוש מתמיד בו", הסביר אחד מ -35 מהנדסי הקבלן של אסטריום וקבלנות המשנה שמפקחים על החללית. מסביב לשעון, שבעה ימים בשבוע.
ז'ול ורן אינו מחשב נייד - מדובר בחללית של 20 טון, בגודל של אוטובוס בעל סיפון כפול, עם עשרות מחשבים חזקים וכמות גדולה של אלקטרוניקה. התוכנה שלה המונה מיליון שורות קוד הופכת אותה לגדולה והמשוכללת ביותר שפותחה אי פעם באירופה.
625 חיישנים תרמיים מובנים ועוד 250 חיישנים נוספים, במיוחד שנוספו בתוך ג'ול ורן ובסביבתו למבחן, עוקבים בקפידה אחר הטמפרטורות שנמצאות בגבולות המקובלים שלהן מסביב לשעון.
במקביל, בתוך תא 2 300 מ"ר גדול של סימולטור חלל גדול (LSS), שוכפלו תנאי סביבה סביב מסלול ומחזורים תרמיים. הושגה רמת ואקום טיפוסית של מיליון מליבר, הטמפרטורה בתא החיצוני הורדה למינוס 30 מעלות צלזיוס או מינוס 80 מעלות צלזיוס על פי מחזור הבדיקה; ולתקופות קצרות הופעל סימולטור השמש, המספק קרן שמש אופקית בקוטר 6 מטר, להקרין שטף עוצמתי של 1400 וואט למ"ר על השכבה הלבנה המסנוורת המגנה על ז'ול ורן.
צינורות חום עדכניים
הטרקטורון מורכב משני מודולים עיקריים עם דרישות טמפרטורה משלהם. מוביל המשאיות המשולב בלחץ, עם תא 48 מ"ק המיועד לשאת את כל המטען המספק מחדש לתחנה (עם מסה מרבית של 7 667 ק"ג). מודול זה, הרציפים ל- ISS, חייב להישאר בין 20 ° C ל- 30 ° C בין שיגור לעגינה, ובשלב המצורף עם ISS, במיוחד כאשר מועבר תדלוק דלק לתחנה.
מודול האוויוניקה / הנעה ללא לחץ, הכולל מנועי טילים, כוח חשמלי, אלקטרוניקה, מחשבים, תקשורת ואוויוניקה, צריך להישאר בין 0 ° C ל- 40 ° C.
מפרץ האוויוניקה, שהוא מוחו של הטרקטורון, מייצר חום משלו מהמספרים הגדולים של ציוד אלקטרוני, ובאותו זמן מצליח מערכת מתוחכמת מאוד לשלוט על התחממות יתר. "הודות ל -40 צינורות חום מוליכות משתנים המתקדמים הממוקמים במפרץ האוויוניקה, הטרקטורון מסוגל להיסחף את החום ולשחרר את האנרגיה ישירות לחלל או, אחרת, לחמם חלקים אחרים במצב כלכלי מאוד אופנה. הטכנולוגיה החדשה הזו פירושה שנוכל להיפטר מ -50% יותר אנרגיה עבור כל החללית, ועדיין לשמור על סביבת הטמפרטורה הפנימית הנכונה ", מסביר פטריק אוגר, מהנדס תרמי באסטריום.
מטרה נוספת של הבדיקה הייתה לפקח על התמצאות הטרקטורון הנגרמת על ידי חומרים בחללית אשר בתנאי ואקום משחררים כמה גזים פנימיים שלרוב כלואים בתוכם. דגימות גז טרקטורונים נאספו במהלך הבדיקות בתא הוואקום וניתחו בהמשך. מהנדסי התעופה והחלל רוצים להיות בטוחים שגזי טרקטורונים אינם מזהמים את המנגנונים הקריטיים של החללית, כמו אלה שמסובבים את לוחות השמש לכיוון השמש. סיבובם בטמפרטורות שונות ביצע כראוי, למרות שארבעת הפאנלים הסולאריים לא הותקנו על הטרקטורון לצורך הבדיקה.
אלף רצפי מבחן
המטרה העיקרית של הבדיקה הייתה לוודא שמתחת לסביבת הוואקום התרמי, כל פריטי החומרה עובדים יחד כראוי. כדי להשיג מטרה זו לחללית מורכבת טרקטורונים מסוג זה, נדרשו פיתוח, כוונון ותיקוף על ידי מהנדסי אסטריום של כאלף נהלי בדיקה ורצפי בדיקות אוטומטיים.
לדוגמה, במהלך הבדיקה, מהנדסי טרקטורונים הפעילו גם חלק מהחלקים הנעים בחללית. ברגע שניתנה ההוראה להאריך או לחזור בו מבדיקת מערכת העגינה, הם הצליחו לראות אותה נעה באטיות, תוך שהם מביטים מבעד לחלונות ה- LSS הקטנים שנמצאים בסמוך לראש החללית.
בימים האחרונים של הבדיקה בוצעו מספר ירי מדומה של 32 דחפי המנועים עם גז הליום, על מנת לאמת את האינטראקציה התקינה בין מערכות ההנעה לתעופה אוויונית. בנוסף כל החומרה הדרושה לטרקטורון לביצוע תמרוני חירום בכדי למנוע התנגשות עם ה- ISS, נבדקה במהלך הבדיקות התרמיות על ידי הדמת הביצועים של ארבעה תמרונים כאלה.
"בזכות הבדיקות הנרחבות הללו ניתן היה לאמת את הטרקטורון כולו, כלומר את כל החומרה בזמן שהיא הגיבה לתנאי המסלול הקשים. במקביל יכולנו לבדוק את הביצועים המלאים של החומרה והתוכנה הדרושים לבקרה וכוח תרמי בתנאים קרובים לחלל ”, אומר מארק שבלייה, מנהל הטרקטורונים של Astrium במבחן האינטגרציה של הרכבה (AIT). "מבחן מוצלח זה יראה לנו גם כמה שיפורים קלים בהליכי התוכנה שיהיה כדאי ליישם."
בשבועות הקרובים ינותחו בקפידה כ -50 ג'יגה של נתוני הבדיקה המאוחסנים במהלך 270 שעות הבדיקה התפקודית שבוצעו במהלך הבדיקה התרמית, אשר הועברו לארכיון, כדי להיות בטוחים שכל חריגות קלות או באגים מובנים במלואה.
המקור המקורי: פרסום חדשות ESA
