Супутникова платформа (Космічна Платформа або Модуль Службових Систем) — це уніфікована платформа для побудови сучасних супутників зв'язку, яка включає в себе всі основні системи супутника крім модуля корисного навантаження.

Використання космічних платформ має ряд переваг в порівнянні з індивідуальним виготовленням космічний апаратів: зменшення витрат на проектування у зв'язку з серійністю виробництва і можливістю розподілу вартості проектування платформи між усіма супутниками серії; збільшення надійності супутників через багаторазову перевірку та відпрацювання їхніх систем; зменшення часу виробництва супутників до 18-36 місяців. Крім того виробники можуть гарантувати терміни виготовлення.

Космічна платформа зазвичай застосовується для виготовлення геостаціонарних супутників зв'язку, але може служити і для інших проектів.

Компоненти космічної платформи

Відношення маси корисного вантажу комерційних телекомунікаційних супутників до загальної маси КА

У космічну платформу входять всі службові системи супутника крім модуля корисного навантаження: Система енергопостачання (включаючи сонячні батареї та акумулятори); Система управління рухом, орієнтації і стабілізації, що складається з оптичних датчиків, вимірників кутових швидкостей і маховиків; Апогейний двигун для довивода з геоперехідну на геостаціонарну орбіти; Двигуни корекції за широтою та довготою (часто за допомогою ЕРД); Система терморегулювання, призначена для відведення тепла від службових систем і систем модуля корисного навантаження; Бортовий комплекс управління з системою передачі службової телеметричної інформації;

Також, на космічній платформі передбачається місце для встановлення відсіку корисного навантаження і антен. Зазвичай платформи оптимізуються під масу корисного навантаження, що в свою чергу визначає масу всього супутника і потужність системи енергопостачання.

Співвідношення КН до загальної маси КА

Одним з найважливіших параметрів є відношення маси КН до загальної маси КА. Очевидно, що чим краще це співвідношення, тим ефективніше можуть бути виконані завдання місії. Зазвичай вантажопідйомність ракети-носія визначає максимальну масу КА на орбіті. Таким чином, чим менше важить платформа, тим більше корисного вантажу може бути доставлене на задану орбіту. В даний час цей показник становить приблизно 18-19% для сучасних важких телекомунікаційних платформ, таких як Spacebus або Експрес 2000. Основною технологічною проблемою є енергетична вартість підвищення орбіти з геоперехідну до геостаціонарної. КА повинні нести велику кількість пального для підвищення орбіти (до 3 тонн і більше). Крім того, ще 400 — 600 кг використовується для утримання супутника на заданій орбіті за весь час активної експлуатації.

У недалекому майбутньому, широке використання електричних іонних двигунів, а також зменшення маси сонячних батарей і акумуляторів повинно привести до покращення відношення маси ПН до загальної маси КА до 25% і більше.

Одним з найперспективніших напрямів є розвиток електричних іонних і плазмових двигунів. Ці двигуни мають набагато більш високим питомим імпульсом в порівнянні з традиційними двох-компонентними гідразіновимі системами (1500-4000 сек. проти 300 сек) і тому їх використання може призвести серйозного зменшення маси супутників і відповідного зменшення вартості їх запуску. Наприклад, електричний іонний двигун фірми Boeing XIPS25, використовує всього лише 75 кг пального для утримання супутника на орбіті протягом 15 років. При можливому використанні цього двигуна для підвищення і подальшого утримання орбіти, можна заощадити до 50 млн Євро (хоча в цей час ця функція повністю не використовується). З іншого боку, використання нових технологій щодо сонячних батарей (перехід з кремнієвих на багатошарові GaInP / GaAs / Ge) і акумуляторів (впровадження літій-іонних технологій) також призведе до зниження ваги КА.

Типи космічних платформ

По масі (разом з пальним), в наш час супутникові платформи можна розділити на три категорії: Легкі, масою до 2000 кг, з потужністю корисної навантаження до 6 кВт; Середні, масою до 5000 кг, з потужністю до 14 кВт; Важкі, масою більше п'яти тонн потужністю більше 15-20 кВт і більше.

Також при розробці платформи враховуються тип висновку на опорну орбіту: прямий висновок або з довиводом з геоперехідну на геостаціонарну орбіти з допомогою апогейной ДУ супутника. У загальному випадку, КА побудовані з легких платформах можуть бути безпосередньо виведені на геостаціонарну орбіту, що дозволяє позбутися апогейного двигуна і супроводжує його палива.

Список космічний платформ

В даний час основні виробники геостаціонарних супутників використовують такі супутникові платформи:

Назва Маса, кг Потужність КН, кВт Кількість побудованих (замовлених) апаратів Виробник Країна Середні і важкі платформи Spacebus 3000-5900 до 11,6 63 (7) Thales Alenia Space / Eurostar до 6400 6 — 14 более 60 EADS Astrium / Alphabus 6000 — 8800 12 — 18 0 (1) EADS Astrium/Thales Alenia Space / / Boeing 702 до 6000 до 18 22 (17) Boeing Loral 1300 до 8000 до 20 73 Space Systems/Loral A2100AX 2800 — 6600 до 15 36 Lockheed Martin Space Systems КАУР-4 2300 — 2600 1,7 — 6,8 31 ВАТ ІСС Експрес 2000 до 6000 до 14 0 (4) ВАТ ІСС Dong Fang Hong IV (DFH-4) до 5200 до 8 12 China Aerospace Science and Technology Corporation Легкі платформи STAR Bus 1450 (сухая) 1,5 — 7,5 21 (10) Orbital Sciences Corporation Експрес 1000 до 2200 до 6 0 (10) ОАО ІСС A2100A 1-4 Lockheed Martin Space Systems LUXOR (SmallGEO) 1600 — 3000 до 4 0 (1) OHB

Примітки

Посилання Communications Satellites ОАО Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф.Решетнёва SPACEBUS 4000 PLATFORM