ITUpSAT1

ITUpSAT1 , сокращение от Istanbul Technical University picoSatellite-1 , представляет собой одиночный CubeSat, построенный факультетом аэронавтики и астронавтики Стамбульского технического университета . Он был запущен 23 сентября 2009 года на ракете-носителе PSLV-C14 из Космического центра имени Сатиша Дхавана , Шрихарикота , Андхра-Прадеш в Индии, и стал первым турецким университетским спутником, вышедшим на орбиту Земли. ^[2] Ожидалось, что он прослужит не менее шести месяцев, но он все еще функционирует более двух лет. Это пикоспутник с длиной стороны 10 сантиметров (3,9 дюйма) и массой 0,990 килограмма (2,18 фунта).

Общие цели — предоставить студентам МСЭ практическую проектную среду под руководством преподавателей. Цели миссии — сделать снимки полезной нагрузки КМОП и изучить поведение пассивной системы стабилизации CubeSat.

Структура космического корабля была приобретена у Pumpkin Inc. из Сан-Франциско , Калифорния , и состояла из алюминия 6061 и 5052 (комплект CubeSat от Pumpkin Inc.). Имеются три идентичные боковые грани и одна грань с портами доступа. Концепция стабилизации космического корабля обсуждается в разделе «Полезная нагрузка».

Подсистема электропитания состоит из установленных на лицевой стороне солнечных панелей, платы регулятора и связанных с ними аккумуляторов. Система способна заряжаться сама (отслеживание точки максимальной мощности) и обеспечивать регулируемое обслуживание шины 3,3 В и 5 В.

Проектирование развертываемой антенной системы для CubeSat после изучения различных альтернатив. Выбранный штыревой механизм включает основания для крепления антенн и штыри для их обертывания. Штыри и основания крепятся к солнечным панелям с помощью небольших винтов. Кабели прокладываются к разъему снаружи для подключения к антеннам.

Используется полетный модуль FM430 компании Pumpkin Inc. FM430 — это компактное решение для систем, работающих в жестких условиях. Он имеет интерфейс для карты SD (Secure Digital), один порт Universal Serial Bus (USB) и разъем для внешнего источника питания. Также на полетном модуле доступен интерфейс для радиомодемов серии MHX от Microhard Systems. FM430 оснащен микроконтроллером MSP430F1611, 16-битным 8 МГц маломощным микроконтроллером от Texas Instruments . Он имеет множество периферийных устройств, таких как шины I2C (Inter-Integrated Communication), SPI (Serial Peripheral Interface), UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), а также поддерживает DMA (Direct Memory Access). Он имеет флэш-память объемом 55 КБ и 10 КБ ОЗУ . Микроконтроллерный блок потребляет максимум 100 мВт мощности.

Основная бортовая система связи — трансивер MHX-425 от Microhard Systems. Этот широкополосный радиоприемник с частотным скачком, работающий в диапазоне UHF, имеет регулируемые шаблоны скачков, высокую чувствительность (-115 дБм ) и выходную мощность до 1 Вт (437,325 МГц , модуляция GFSK ), скорость передачи данных составляет 19,2 кбит/с. Трансивер напрямую подключается к бортовому компьютеру, его масса составляет около 80 грамм.

Кроме того, ITUpSat-1 оснащен маяком для легкой идентификации и непрерывной передачи критически важной телеметрии. В отличие от другого трансивера, он всегда включен во время орбиты и передает идентификацию и простую телеметрию в CW (например, код Морзе ) каждые две минуты. Это означает, что любой, кто знает параметры орбиты (в частности, сообщество радиолюбителей), может легко поймать сигнал спутника. Маяк имеет выходную мощность RF 100 мВт.

ITUpSat-1 был запущен 23 сентября 2009 года в качестве вторичной полезной нагрузки на ракете-носителе PSLV ISRO (поставщик запуска: Antrix Corporation). Система SPL (Single Picosatellite Launcher) компании Astrofein (Astro und Feinwerktechnik Adlershof GmbH, Берлин , Германия) используется для развертывания четырех спутников CubeSat. Интерфейс службы запуска для всех спутников CubeSat предоставляется компанией ISIS (Innovative Solutions In Space BV) из Делфта , Нидерланды.

Местом запуска является SDSC ‐ SHAR ( Космический центр имени Сатиша Дхавана , Шрихарикота ) на восточном побережье Индии. Основной полезной нагрузкой полета был Oceansat-2 от ISRO (Индийская организация космических исследований) с массой запуска 960 кг. Другие вторичные полезные нагрузки этого полета были:

• BeeSat-1 (Берлинский экспериментальный образовательный спутник), CubeSat TUB ( Технический университет Берлина ), Берлин , Германия
• UWE-2 (Экспериментальный спутник-2 Вюрцбургского университета), Вюрцбург , Германия
• SwissCube , спутник CubeSat Федеральной политехнической школы Лозанны , Лозанна , Швейцария
• Наноспутники «Рубин-9.1» и «Рубин-9.2» компании OHB-System , Бремен , Германия.

Солнечно-синхронная, почти круговая орбита на высоте 720 километров (450 миль), наклонение 98,28°, период обращения 98,50 минут, местное время пересечения экватора — 12:00 часов.

CubeSat имеет две полезные нагрузки. Первая — это набор датчиков с IMU и магнитометром , а вторая — это КМОП-визуализатор низкого разрешения . Две полезные нагрузки совместно используют микроконтроллер и физически находятся на одной печатной плате, представляя собой верхнюю схему электронного стека спутника.

Эта подсистема представляет собой аппаратуру определения положения и пассивной устойчивости. Она состоит из трех гироскопов, трехосевого акселерометра, оба от Analog Devices, в дополнение к трехосевому магнитометру ( Honeywell ) и магниту Alnico . Магнитометр поможет противостоять неотъемлемым смещениям и дрейфам инерциальных датчиков и предоставит обновления измерений для отфильтрованного и скорректированного решения положения. Аналого-цифровое преобразование всех выходов датчиков выполняется микропроцессором PIC , который также имеет задачу группировать измерения в пакет и отправлять их по шине I²C на бортовой компьютер для передачи по нисходящей линии связи.

Полезная нагрузка № 2 — это камера CMOS низкого разрешения с детекторной матрицей 640 x 480 пикселей (COTS-камера на основе датчика изображения OV7620). Цель — делать моментальные снимки. Интерфейсная плата предназначена для интеграции камеры с микроконтроллером MSP430F1611.

Камера может работать в режимах VGA/QVGA ( Video Graphics Array / Quarter Video Graphics Array ), передавать изображения в 8/16-битных режимах и управляться по шине I²C.

Наземная станция была построена в ITU для эксплуатации (мониторинг и управление службами) ITUpSat-1. Модем MHX (Microhard Systems) также установлен в наземной станции для связи с штатной системой связи спутника.

• Ракета-носитель для запуска спутников на полярную орбиту

• ITUpSAT1, Лаборатория проектирования и испытаний космических систем МСЭ
• Галерея ITUpSAT1
• İTÜ Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi TA1KS ITUPSAT-1