El European Student Moon Orbiter ( ESMO ) fue una misión estudiantil europea propuesta a la Luna . Equipos de estudiantes de 19 universidades de toda Europa trabajaron en el programa. ESMO fue concebido por la Iniciativa de Exploración y Tecnología Espacial para Estudiantes con el apoyo de la Agencia Espacial Europea (ESA); antes del inicio de la Fase A, la responsabilidad total de la gestión del programa se transfirió a la Oficina de Educación de la ESA. En 2009, Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) fue seleccionada como contratista principal. [1] El lanzamiento de ESMO estaba programado para finales de 2013 o principios de 2014, [1]pero una evaluación adicional de la ESA consideró que los costos del proyecto ESMO eran "insostenibles" dado el presupuesto de la Oficina de Educación de la ESA. [2]
Objetivos
Los objetivos de la misión de ESMO fueron: [3]
- Lanzar la primera nave espacial lunar diseñada, construida y operada por estudiantes de los Estados miembros de la ESA y los Estados cooperantes de la ESA.
- Colocar y operar la nave espacial en una órbita lunar.
- Adquirir imágenes de la Luna desde una órbita lunar estable y transmitirlas a la Tierra con fines educativos.
- Realizar nuevas mediciones relevantes para la demostración de tecnología avanzada, la ciencia lunar y la exploración.
El objetivo educativo del proyecto era proporcionar una valiosa experiencia práctica a los estudiantes universitarios dentro de un proyecto espacial real y exigente. Esto es con el fin de preparar completamente una fuerza laboral bien calificada para las ambiciosas misiones futuras de la ESA. [3]
Transferencia lunar
La nave espacial de aproximadamente 190 kg de masa y un tamaño de 76 x 74 x 74 cm se diseñó para ser lanzada como una carga útil secundaria o auxiliar a la órbita de transferencia geoestacionaria a finales de 2013 o principios de 2014. A partir de ahí, la nave espacial utilizaría su propulsión para viajar a la órbita lunar a través de una transferencia de límite de estabilidad débil. Este viaje a través del punto de Lagrange L1 Sol-Tierra tomaría tres meses, pero requiere mucho menos propulsor que una transferencia directa (ver Transferencia de baja energía [4] [5] y Red de transporte interplanetario ). [1] [3] ESMO está diseñado para funcionar en órbita lunar durante seis meses.
Cargas útiles
Las cargas útiles que se consideraron para el orbitador incluyeron: [3]
- Cámara de ángulo estrecho (carga útil de alcance): para tomar imágenes de la superficie lunar. Los estudiantes de secundaria podrán proponer un sitio lunar para ser fotografiado.
- LunaNet (carga útil de demostración de tecnología): red similar a Internet en la Luna para la comunicación entre futuras naves espaciales en órbita lunar, módulos de aterrizaje, rovers y estaciones terrestres en la Tierra. El experimento LunaNet probará los protocolos de comunicación asociados para la Internet Lunar.
- Monitor de radiación (carga útil científica): un monitor de radiación compacto y de baja potencia que puede proporcionar entradas para los modelos del entorno espacial .
- Radar (carga útil científica): para proporcionar observaciones de radar de la Luna. (Las observaciones de radar desde la Tierra se limitan al lado de la Luna que mira hacia la Tierra).
- Sonda radiométrica de microondas (carga útil científica): un radiómetro de microondas pasivo para medir las propiedades térmicas y dieléctricas del regolito lunar .
Hechos técnicos
La siguiente tabla proporciona una descripción general de la plataforma de la nave espacial y el segmento terrestre . [3]
Subsistema | Descripción |
---|---|
Sistema de control y determinación de actitud (ADCS) | 3 ejes estabilizados: 2 seguidores de estrellas, 4 sensores solares, 2 unidades de medida inercial, 4 ruedas de reacción, 8 propulsores de gas frío |
Manejo de datos a bordo | 2 procesadores ESA LEON2 (doble redundante) que ejecutan software de manejo de datos (línea de tiempo de comando y FDIR simple) y software ADCS; Flash serial de 32 MB para almacenamiento de datos de carga útil; Interfaces de datos CANbus |
Comunicaciones | Antenas de baja ganancia para cobertura omnidireccional; Transpondedor de banda S con modulación PSK-PM y capacidad de rango y rango para radionavegación; Enlace descendente de 8 kbit / s / enlace ascendente de 4 kbit / s entre las estaciones lunares y terrestres |
Energía | Células solares de 3J GaAs montadas en el cuerpo para una potencia de inicio de vida de 170 W y una potencia de fin de vida de 122 W; Bus no regulado de 24-29 V; Baterías de iones de litio de 1800 Wh de capacidad |
Propulsión | 4 propulsores bipropelentes líquidos MON / MMH: empuje de 22 N cada uno, impulso específico de 285 s (modulado por el software AOCS durante las quemaduras para el control de la reacción) |
Estructura | Caja de construcción de nido de abeja de CFRP / Al con tubo de empuje central de soporte de carga |
Control Térmico | Pasivo: MLI y recubrimientos de superficie; activo: calentadores locales para eclipse (por ejemplo, tanques de propulsor) |
Segmento de tierra | Estaciones terrestres: antena parabólica de banda S de 25 m en Raisting y antena parabólica de banda S de 15 m en Villafranca; Perth / Kourou para el lanzamiento y la fase inicial de la órbita y las maniobras |
Equipos actuales
21 equipos de 19 universidades europeas en los estados miembros de la ESA y estados cooperantes formaron parte del proyecto.
Universidad | País | Responsabilidades |
---|---|---|
Universidad de Lieja | Bélgica | Carga útil de la cámara de ángulo estrecho |
Universidad Técnica Checa en Praga | República Checa | Módulo de interfaz AOCS |
Universidad de Tartu | Estonia | Montaje, Integración y Verificación y Operación de Satélites |
Supaero | Francia | Rastreador de estrellas |
Universidad de Stuttgart | Alemania | Sistema de propulsión: alimentación de gas (propulsor de gas frío) |
Technische Universität München | Alemania | Carga útil y estación terrestre LunaNet |
Universidad de L'Aquila y Universidad de Roma La Sapienza | Italia | Carga útil científica del radiómetro de microondas |
Politecnico di Milano | Italia | Sistema de control y determinación de actitudes |
Politecnico di Milano | Italia | Sistema de propulsión: alimentación líquida (propulsor bipropelente) |
Universidad Tecnológica de Varsovia | Polonia | Subsistema de control térmico |
Universidad Tecnológica de Wroclaw | Polonia | Sistema de Comunicaciones |
Universidad de Ciencia y Tecnología AGH | Polonia | Análisis de efectos y entorno espacial |
Universidad Politécnica de Bucarest | Rumania | Sistema de control y determinación de actitudes |
Universidad Politécnica de Bucarest | Rumania | Estructura |
Universidad de Bucarest | Rumania | Carga útil del monitor de radiación |
Universidad de Ljubljana | Eslovenia | Simulador |
Universidad de Ljubljana | Eslovenia | Carga útil de radar |
Universidad de Maribor | Eslovenia | Manejo de datos a bordo |
Universidad de Oviedo | España | Aprovechar |
Universidad de Vigo | España | Equipo GS / OPS-V. Equipo de la Estación Terrestre VIL-1. |
Universidad de Glasgow | Reino Unido | Análisis de misión y dinámica de vuelo |
Universidad de Southampton | Reino Unido | Ingeniería de sistemas |
Universidad de Warwick | Reino Unido | Subsistema de energía |
Dirigido por la Oficina de Educación de la ESA en ESTEC , el proyecto completó con éxito un estudio de viabilidad de la Fase A y continuó con el diseño preliminar durante la fase B. [3] Hasta ahora, más de 200 estudiantes han participado en las fases A y B del proyecto ESMO. [1]
Desde noviembre de 2009, SSTL coordina y supervisa el trabajo de los estudiantes, brindando soporte técnico especializado y a nivel de sistema. [1]
Se organizaron talleres regulares en ESTEC y ESOC , así como pasantías en SSTL, para apoyar a los equipos de estudiantes en sus actividades relacionadas con ESMO y proporcionar capacitación / transferencia de conocimientos. Además, las instalaciones de SSTL se utilizarán para el montaje, la integración y las pruebas de naves espaciales.
Como un hito importante durante la fase B, la Revisión de requisitos del sistema (SRR) para ESMO se realizó en 2010. En SRR se finalizaron los requisitos del sistema y el diseño del sistema. Parte del SRR también seleccionó a los equipos universitarios para participar en las siguientes fases del proyecto.
Después de aprobar una revisión de diseño preliminar en marzo de 2012, el programa se terminó como resultado de restricciones presupuestarias.
ESMO iba a ser la cuarta misión dentro del Programa de satélites educativos de la ESA después de SSETI Express , YES2 y el European Student Earth Orbiter (ESEO).
Referencias
- ^ a b c d e "Se pone en marcha el desarrollo del satélite Moon para estudiantes de la ESMO / Educación / ESA" . Esa.int . Consultado el 13 de abril de 2013 .
- ^ http://www.esa.int/Education/ESA_concludes_student_ESMO_Moon_orbiter_project
- ^ a b c d e f "Misión ESMO / Educación / ESA" . Esa.int . Consultado el 13 de abril de 2013 .
- ^ Zuiani F., Gibbings A., Vetrisano M., Rizzi F., Martinez C., Vasile M .. Determinación y control de la órbita para el orbitador lunar europeo de estudiantes. Acta Astronautica, 2012, 79. págs. 67-78. ISSN 0094-5765.
- ^ Vetrisano M., Van der Weg W., Vasile M., Navegando a la Luna a lo largo de transferencias de baja energía, mecánica celeste y astronomía dinámica, 2012, octubre de 2012, volumen 114, número 1-2, págs. 25-53
enlaces externos
- Página de inicio de ESMO de la Oficina de Educación de la ESA
- Página de inicio de SSTL - Proyectos lunares e interplanetarios