En rymdplattform ( satellitplattform ) är en gemensam enhetlig modell för att bygga rymdfarkoster (SC), som inkluderar alla satellitservicesystem (den så kallade servicesystemmodulen ), samt utformningen av nyttolastmodulen , men utan målet ( relä, vetenskaplig eller annan) utrustning.
Å andra sidan, beroende på typen av rymdfarkost, används begreppet plattform ofta för att hänvisa till en servicesystemmodul som endast innehåller satellitservicesystem (utan design av nyttolastmodul).
Användningen av rymdplattformar har ett antal fördelar jämfört med den individuella tillverkningen av rymdfarkoster [1] :
Vanligtvis inkluderar rymdplattformen alla satellitens servicesystem förutom nyttolastmodulen . I det här fallet kallas plattformen även Service Systems Module och innehåller [2] [3] [4] :
På rymdplattformen finns också en plats för installation av nyttolastutrymmet och antenner. På plattformar för att bygga kommunikationssatelliter, såsom Spacebus , Express eller SS/L 1300 , anses emellertid designen av nyttolastmodulen (utan reläutrustning installerad på den) också vara en del av plattformen.
Vanligtvis är plattformar optimerade för massan av nyttolasten som ska skjutas upp, vilket i sin tur bestämmer massan på hela satelliten och kraften hos strömförsörjningssystemet [4] .
En av de viktigaste parametrarna är förhållandet mellan ST:s massa och rymdfarkostens totala massa. Ju bättre detta förhållande är, desto mer effektivt kan uppdragsmålen uppnås. Vanligtvis bestämmer bärkapaciteten för bärraketen den maximala massan för rymdfarkosten i omloppsbana. Således, ju mindre plattformen väger, desto mer nyttolast kan levereras till en given bana [4] [5] .
För närvarande är detta förhållande cirka 18-19 % för moderna tunga telekommunikationsplattformar som Spacebus eller Express 2000 . Det största tekniska problemet är energikostnaden för att uppgradera omloppsbanan från geotransfer till geostationär . Rymdfarkosten måste bära en stor mängd bränsle för att öka omloppsbanan (upp till 3 ton eller mer). Dessutom används ytterligare 400-600 kg för att hålla satelliten i en given omloppsbana under hela den aktiva drifttiden [6] [7] .
Inom en snar framtid bör den utbredda användningen av elektriska jonmotorer , såväl som en minskning av massan av solpaneler och batterier, leda till en förbättring av förhållandet mellan massan av PN och rymdfarkostens totala massa till 25 % eller mer [6] [7] .
Ett av de mest lovande områdena är utvecklingen av elektriska jon- och plasmamotorer . Dessa propeller har en mycket högre specifik impuls jämfört med traditionella tvåkomponents hydrazinsystem (1500-4000 s mot 300 s) och därför kan deras användning leda till en betydande minskning av massan av satelliter och en motsvarande minskning av kostnaden för deras uppskjutning . Till exempel använder Boeing XIPS25 elektriska jonpropeller endast 75 kg drivmedel för att hålla en satellit i omloppsbana i 15 år. Med den möjliga användningen av denna motor för att öka och sedan hålla omloppsbanan kan upp till 50 miljoner euro sparas (även om denna funktion inte används fullt ut för tillfället) [5] [6] [7] [8] .
Å andra sidan kommer användningen av ny teknik i förhållande till solbatterier (övergång från kisel till flerskikts GaInP/GaAs/Ge) och batterier (introduktion av litiumjonteknik ) också leda till en minskning av rymdfarkostens vikt [ 9] .
1963 var OKB-586 (senare Yuzhnoye Design Bureau ) i staden Dnepropetrovsk först i världen med att utveckla ett utkast till design av tre enhetliga rymdfarkostplattformar: DS-U1 - icke-orienterad med kemiska energikällor, DS-U2 - oorienterad med solbatterier, DS -U3 - orienterad mot solen med solpaneler.
AUOS (Automatic Universal Orbital Station) är en rymdplattform utvecklad av OKB-586. Den fanns i 2 modifikationer: 1) med orientering mot jorden ( AUOS-Z ) och 2) med orientering mot solen ( AUOS-SM ). Satelliterna i AUOS-serien behöll många av idéerna och koncepten inbäddade i rymdplattformen från den tidigare generationen utvecklad av OKB-586 - DS-U .
KAUR (Spacecraft of a unified series) är en familj av satellitplattformar skapade i OKB-10 (NPO PM, nu JSC ISS uppkallad efter Reshetnev) sedan 1960-talet. På basis av modifieringar av KAUR-plattformen byggdes kommunikations- och navigationssatelliter av flera generationer fram till början av 2000 -talet [10] .
Efter massa (inklusive bränsle) kan satellitplattformar för närvarande delas in i tre kategorier [2] [4] :
Vid utveckling av plattformen tas också hänsyn till typen av infogning i referensbanan: direkt infogning eller med ytterligare infogning från geotransfer till geostationär omloppsbana med hjälp av satellitens apogee-fjärrkontroll. I allmänhet kan rymdfarkoster byggda på lätta plattformar direkt skjutas upp i geostationär bana, vilket gör det möjligt att bli av med apogeummotorn och dess medföljande bränsle.
För närvarande använder de största tillverkarna av geostationära satelliter följande satellitplattformar:
| namn | Rymdskepps massa, kg | Kraft PN, kW | Antal. (i produktion) KA | Tillverkare | Land |
|---|---|---|---|---|---|
| Medelstora och tunga plattformar | |||||
| Spacebus 4000 [4] | 3000-5900 | upp till 11.6 | 65 (7) | Thales Alenia Space | / |
| Eurostar 3000 [11] | upp till 6400 | 6 - 14 | över 60 | EADS Astrium | / |
| Alphabus [12] | 6000 - 8800 | 12 - 18 | ett | EADS Astrium / Thales Alenia Space | / / |
| Boeing 702 | upp till 6000 | före 18 | 25 (15) | Boeing | |
| Boeing 601 | 73(3) | Boeing | |||
| SS/L 1300 | upp till 8000 | upp till 20 | 83 (25) [13] | Space Systems/Loral | |
| A2100AX _ | 2800 - 6600 | upp till 15 | 36 | Lockheed Martin Space Systems | |
| KAUR-4 | 2300 - 2600 | 1,7 - 6,8 | 31 | OJSC ISS | |
| Express 2000 [14] | upp till 6000 | upp till 14 | 0 (4) | OJSC ISS | |
| Dongfang Hong-4 (DFH-4) | upp till 5200 | upp till 8 | 12 | China Aerospace Science and Technology Corporation | |
| DS-2000 [15] | 3800 - 5100 | upp till 15 | 4(7) | Mitsubishi Electric | |
| Lätta plattformar | |||||
| STAR buss [16] | 1450 (torr) | 1,5 - 7,5 | 21 (10) | Orbital Sciences Corporation | |
| Express 1000 [14] | upp till 2200 | till 6 | 6 (18) | OJSC ISS | |
| A2100 A | 1-4 | Lockheed Martin Space Systems | |||
| LUXOR (SmallGEO) | 1600 - 3000 | upp till 4 | 0 (1) | OHB | |
| Navigator [17] | 650 - 850* | upp till 2,4 | 3 (5) [18] [19] | NPO dem. Lavochkin | |
| Yacht [20] | 350 - 500* | upp till 3,9 | fyra | GKNPTs im. M.V. Chrunichev | |
| Universal Space Platform [21] | 950 - 1200 | till 3 | 4(1) [22] | RSC Energia | |
| Ultralätta plattformar | |||||
| TabletSat | 10-200 | upp till 0,2 | ett | SPUTNIX | |
| OrbiCraft-Pro | 1-10 | upp till 0,01 | 3 (8) | SPUTNIX | |
| * Torrvikt på plattformen | |||||