UWE-4: Primera Propulsión Eléctrica en un CubeSat de 1U-Experimentos y Caracterización en Órbita
Autores: Kramer, Alexander; Bangert, Philip; Schilling, Klaus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
UWE-4: Primera Propulsión Eléctrica en un CubeSat de 1U-Experimentos y Caracterización en Órbita
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistema de propulsión eléctrica
NanoFEEP
Satélite UWE-4
CubeSat
Propulsor
Calentador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de propulsión eléctrica NanoFEEP fue integrado y probado en órbita en el satélite UWE-4, lo que marca la primera demostración exitosa de un sistema de propulsión eléctrica a bordo de un CubeSat de 1U. Se presentan mediciones de caracterización en órbita del proceso de calentamiento del propulsor y el consumo de energía del sistema de propulsión a diferentes niveles de empuje. Además, se describe un análisis de la dirección del vector de empuje basado en su efecto sobre la actitud de la nave espacial. El calentador empleado licua el propulsor durante 30 minutos por órbita y consume 103 +/- 4 mW. Durante este tiempo, se puede activar el propulsor respectivo. El sistema de propulsión, que incluye una cabeza de propulsor, su calentador correspondiente, el neutralizador y los componentes digitales de la unidad de procesamiento de energía, consume 8.5 +/- 0.1 mWA + 184 +/- 8.5 mW y se escala con la corriente del emisor. Las direcciones de empuje estimadas de dos cabezas de propulsor están en ángulos de 15.7 +/- 7.6 y 13.2 +/- 5.5 en relación con su dirección de montaje en la estructura del CubeSat. A la luz de la energía muy limitada en un CubeSat de 1U, el sistema de propulsión NanoFEEP se presenta como una opción muy viable. El calentador de los propulsores NanoFEEP posteriores ya fue mejorado, de modo que el sistema puede activarse durante todo el período de órbita.
Descripción
El sistema de propulsión eléctrica NanoFEEP fue integrado y probado en órbita en el satélite UWE-4, lo que marca la primera demostración exitosa de un sistema de propulsión eléctrica a bordo de un CubeSat de 1U. Se presentan mediciones de caracterización en órbita del proceso de calentamiento del propulsor y el consumo de energía del sistema de propulsión a diferentes niveles de empuje. Además, se describe un análisis de la dirección del vector de empuje basado en su efecto sobre la actitud de la nave espacial. El calentador empleado licua el propulsor durante 30 minutos por órbita y consume 103 +/- 4 mW. Durante este tiempo, se puede activar el propulsor respectivo. El sistema de propulsión, que incluye una cabeza de propulsor, su calentador correspondiente, el neutralizador y los componentes digitales de la unidad de procesamiento de energía, consume 8.5 +/- 0.1 mWA + 184 +/- 8.5 mW y se escala con la corriente del emisor. Las direcciones de empuje estimadas de dos cabezas de propulsor están en ángulos de 15.7 +/- 7.6 y 13.2 +/- 5.5 en relación con su dirección de montaje en la estructura del CubeSat. A la luz de la energía muy limitada en un CubeSat de 1U, el sistema de propulsión NanoFEEP se presenta como una opción muy viable. El calentador de los propulsores NanoFEEP posteriores ya fue mejorado, de modo que el sistema puede activarse durante todo el período de órbita.