MetOp-A; Warum diese ungewöhnliche Solarmodulform und Bereitstellungsmethode?

Der Hauptunterschied zwischen einem Kommunikationssatelliten und METOP ist der Aspektwinkel zur Sonne und die Art und Weise, wie er sich ändert. Denken Sie daran, damit Ihre Solaranlage (SA) Ihnen maximale Leistung liefert, muss sie so weit wie möglich im rechten Winkel zur Sonne stehen; und denken Sie auch daran, dass sich beide Arten von Raumfahrzeugen (SC) drehen, um immer dieselbe Seite zur Erde zu zeigen.

Für einen Kommunikationssaat erstreckt sich die SA von Nord nach Süd, und die Sonne bewegt sich von Ost nach West. Die SA dreht sich gegenläufig um die Nord-Süd-Achse, um die Sonne im rechten Winkel zu halten. Aufgrund der Umlaufbahnhöhe und der Neigung der Erdachse ist die SA die meiste Zeit im Sonnenlicht, außer etwa 3 Wochen auf beiden Seiten der Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche. Aufgrund der Erdachsenneigung bewegt sich die Sonne jahreszeitlich von Nord nach Süd, aber die daraus resultierende Fehlausrichtung ist tolerierbar und bedarf keiner Kompensation.

Für Metop, das sich in einer polaren Umlaufbahn befindet, „geht“ die Sonne im Norden auf, wenn METOP den Südpol überfliegt, und sinkt im Süden ab, wenn sie den Nordpol überfliegt (sie steht am Äquator um 21:30 Uhr Ortszeit, der aufsteigender Knoten und bewegt sich nach Süden). Die Sonne scheint immer von der linken Seite, mit einem mehr oder weniger konstanten Winkel von etwa 40 Grad (bezogen auf den SC-Körper), daher ist der SA so montiert, dass die Sonne immer im rechten Winkel zu seiner Oberfläche steht, und es dreht sich um die Ost-West-Achse, um die sich bewegende Sonne auszugleichen. Denken Sie auch daran, dass METOP "seitwärts" fliegt, wie aus dem der Frage beigefügten Video ersichtlich ist. Einer der Gründe dafür, dass der SA quadratisch ist, ist die Tatsache, dass es nur einen auf einer Seite des SC gibt und daher die vom SA kommenden Störkräfte asymmetrisch auf den SC wirken, Halten Sie das Array kurz, um diesen Effekt zu minimieren. Die Befestigung könnte anders gestaltet werden, aber die Funktion treibt die Form an, und dies ist ein bewährtes Design, das bis in die späten 1980er Jahre zurückreicht, die französischen SPOT-Plattformen verwendeten es, die ERS-Satelliten der ESA, ENVISAT der ESA verwendeten es und jetzt die METOP-Plattformen.

Übrigens ist METOP auch groß (aus dem Gedächtnis ungefähr 6 Meter), wenn sich der Schnittstellenring auf der Trägerrakete auf der Seite der SA befindet!

Ich hoffe, dies verdeutlicht die Punkte, die in den Kommentaren zur Frage und zur vorherigen Antwort erwähnt wurden.

Auf Metop gibt es bei jeder Umlaufbahn Sonnenfinsternisse – zwischen etwa 22 und 28 Minuten, je nach Jahreszeit. Diese werden verschwinden, wenn der LTAN zu driften beginnt ( https://scienceblog.eumetsat.int/2017/06/extending-the-working-lifetime-of-the-metop-a-weather-satellite/ )

Es gibt keinen einzigen Grund, warum die Verstauung und Bereitstellung des Arrays so komplex ist, aber Sie haben eine SPOT Heritage-Plattform (der kleinere Würfel, an dem das Solar-Array physisch befestigt ist) und das Envisat Heritage-Nutzlastmodul (das längere Stück, an dem das Array verstaut ist). Der Satellit muss auch in eine Trägerraketenverkleidung passen (normalerweise höher als breit), sodass das Array auf einer der 4 längeren Seiten verstaut werden muss. Eine der kürzeren Seiten wird vom Launcher-Schnittstellenring eingenommen, und auf der anderen verjüngt sich die Verkleidung.

Bei Metop-SG ist der Satellitenkörper im Vergleich zur ersten Generation seitlich, sodass die Anordnung des Arrays viel einfacher ist – er springt einfach an der Seite heraus.