Diseño de Sub-sistemas de Potencia, Propulsión y Térmico para un CubeSat 3U que Mide el Desequilibrio de Radiación de la Tierra
Autores: Claricoats, Jack; Dakka, Sam M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Diseño de Sub-sistemas de Potencia, Propulsión y Térmico para un CubeSat 3U que Mide el Desequilibrio de Radiación de la Tierra
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Desarrollo
Propulsión
Sistemas térmicos
CubeSat
Análisis
Panel solar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El documento presenta el desarrollo de los sistemas de energía, propulsión y térmicos para un CubeSat 3U en órbita alrededor de la Tierra a una altitud de 600 km, midiendo el desequilibrio de radiación utilizando la carga útil RAVAN (Evaluación del Radiómetro utilizando Nanotubos Verticalmente Alineados) desarrollada por la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio). El sistema de propulsión fue seleccionado como un PPTCUP de Marte-Espacio - Propulsor de Plasma Pulsado para Propulsión de CubeSat, un propulsor de plasma micro-pulsado con capacidad satisfactoria para proporcionar suficiente impulso para superar la fuerza generada debido a la resistencia y mantener una altitud de 600 km, así como para llevar el CubeSat a una órbita de cementerio de 513 km. El análisis térmico para el caso caliente encontró que era necesaria la integración de una pintura negra de alta emisividad y MLI para prevenir un calentamiento excesivo dentro de la estructura. Además, el análisis del sistema de energía definió con éxito escenarios de consumo eléctrico para la órbita de 600 km del CubeSat. El análisis concluyó que un único panel solar de 7 W montado en un lado orientado al sol del CubeSat utilizando un sensor solar podría alimentar satisfactoriamente el sistema eléctrico durante la fase caliente y cargar la batería de la nave lo suficiente para asegurar un funcionamiento eléctrico constante durante la fase fría, incluso con la integración adicional de un calentador térmico activo. Sin embargo, cuando se tuvo en cuenta la inevitable degradación de fin de vida de la célula solar en el análisis, se encontró un déficit de energía aproximado de 2 kJ. Esto fue complementado por células solares adicionales integradas en la cara de la carcasa de la antena.
Descripción
El documento presenta el desarrollo de los sistemas de energía, propulsión y térmicos para un CubeSat 3U en órbita alrededor de la Tierra a una altitud de 600 km, midiendo el desequilibrio de radiación utilizando la carga útil RAVAN (Evaluación del Radiómetro utilizando Nanotubos Verticalmente Alineados) desarrollada por la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio). El sistema de propulsión fue seleccionado como un PPTCUP de Marte-Espacio - Propulsor de Plasma Pulsado para Propulsión de CubeSat, un propulsor de plasma micro-pulsado con capacidad satisfactoria para proporcionar suficiente impulso para superar la fuerza generada debido a la resistencia y mantener una altitud de 600 km, así como para llevar el CubeSat a una órbita de cementerio de 513 km. El análisis térmico para el caso caliente encontró que era necesaria la integración de una pintura negra de alta emisividad y MLI para prevenir un calentamiento excesivo dentro de la estructura. Además, el análisis del sistema de energía definió con éxito escenarios de consumo eléctrico para la órbita de 600 km del CubeSat. El análisis concluyó que un único panel solar de 7 W montado en un lado orientado al sol del CubeSat utilizando un sensor solar podría alimentar satisfactoriamente el sistema eléctrico durante la fase caliente y cargar la batería de la nave lo suficiente para asegurar un funcionamiento eléctrico constante durante la fase fría, incluso con la integración adicional de un calentador térmico activo. Sin embargo, cuando se tuvo en cuenta la inevitable degradación de fin de vida de la célula solar en el análisis, se encontró un déficit de energía aproximado de 2 kJ. Esto fue complementado por células solares adicionales integradas en la cara de la carcasa de la antena.