Wie wird GOES-R gleichzeitig einige Instrumente auf die Erde und andere auf die Sonne richten?

GOES-R soll bald gestartet und in eine geostationäre Umlaufbahn über Nordamerika gebracht werden, um die Erde kontinuierlich mit hoher Bandbreite zu überwachen, mit nur 120 Minuten pro Jahr Unterbrechungen durch die Positionshaltung. Es überwacht gleichzeitig die Sonne mit mehreren Instrumenten und natürlich seinem Solarpanel. Die GOES-R-Website beschreibt den Satelliten im Detail auf vielen Seiten und Links, und zwei Bilder sind unten gezeigt.

Ich gehe davon aus, dass sich die Welle, die die Solarpaneele und Sonnenausrichtungsinstrumente trägt, im Laufe eines jeden Tages um 360 Grad relativ zum Körper des Raumfahrzeugs dreht. Wie kommt es, dass sich nicht alle Kabel für die Stromversorgung der Panels und Signal- und Steueranschlüsse für die Sonnenzeigeinstrumente verdrehen und nach einigen Tagen ununterbrochener Rotation brechen?

Sehen Sie sich das Video unten an, um eine Perspektive der Größe zu erhalten.

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oben: Screenshot aus YouTube-Video .

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oben x2: kommentierte Illustrationen des GOES-R-Raumfahrzeugs und seiner nadir- und sonnengerichteten Instrumente.

Typischerweise werden Energie und Daten durch Drehgelenke unter Verwendung von Schleif- oder Rollringen übertragen. Das größte mir bekannte Beispiel dafür sind die Alpha Gimbals auf der ISS. diamondroll-ring.com/p.php?title=roll-rings_for_outer_space
@OrganicMarble Ich weiß nicht, was ein Gleit- oder Rollring eigentlich ist. Ich denke, es ist ein Schleifkontakt - Metall-auf-Metall oder Graphit-auf-Metall wie die Bürsten in einem Motor, aber viele von ihnen? Für Daten scheint es, dass sie im 21. Jahrhundert Funk oder NFC oder eine Art axiale Freiraumoptik anstelle von Bürsten verwenden könnten. Außerdem - doppelte Überprüfung, müssen sich die ISS-Rollringe kontinuierlich in eine Richtung drehen, oder sagen sie +/- 170 Grad mit einem Grenzpunkt?
@OrganicMarble Oh, ich verstehe: diamondroll-ring.com/roll-rings_internal_design.html sie sind buchstäblich rollende Ringe ! Das klingt viel besser als Bürsten, da es fast keinen Abrieb oder Reibung gibt. Nett!!
Die Alphagelenke auf der ISS rotieren kontinuierlich. Diese Gelenke unterteilen den ISS-Traversen in drei Teile – den mittleren Teil mit allen dort montierten Modulen und die beiden äußeren Teile, aus denen die Solarzellen heraussprießen. Die Beta-Gimbals ermöglichen es den Solar-Arrays, sich um ihre Längsachsen zu drehen. topcoder.com/iss/files/2012/12/nasa-iss-longeron.jpg SARJs sind die Alpha-Gimbals, BGAs sind die Beta-Gimbals.
Die Gammagelenke auf der ISS sind die Drehgelenke der thermischen Strahler. Im Gegensatz zu den Alpha- und Betagelenken können sie sich nicht kontinuierlich drehen, da sie von Flüssigkeitsschläuchen durchzogen sind, die „ausgepackt“ werden müssen. Sie sind auch als Flex Hose Rotary Coupler bekannt und im letzten Teil des Shuttle-Programms wurden mehrere Ersatzteile hochgeflogen.
Die Alpha-Ringe werden die größten Schleifringe im Weltraum sein. Auf der Erde werden sie in größeren Anwendungen eingesetzt, z. B. an der Basis von Geschütztürmen von Schlachtschiffen, in Kränen usw.

Antworten (1)

Goes-R verwendet eine Schleifringbaugruppe , um Energie und Kommunikationssignale vom rotierenden Solarsegel zum stationären Körper des Raumfahrzeugs zu übertragen. Die Signale, die durch den Schleifring gehen, verwenden das SpaceWire -Netzwerkprotokoll, um die Anzahl der Verbindungen zu minimieren.

Schleifringe gibt es in verschiedenen Formen, wobei Bürsten oder Gleit- oder Rollkontakte verwendet werden, um elektrische Signale zu übertragen.

Rollkontakte werden zB für die Alphagelenke auf der ISS verwendet (die die großen Solarpanels tragen).

Schleifringe können eine große Anzahl von Kontakten enthalten. Dieses Beispiel hat 6 Kontakte, aber der gleiche Typ ist mit 70 Kontakten verfügbar.

Diamantring-Rollkontakt-Schleifring

Sie erhalten beispielsweise auch Schleifringe für Hydraulik- und Radarsignale (über Hohlleiter).

Schleifringe leiden beim Drehen unter elektrischem Rauschen: Es ist sehr schwierig, jederzeit einen perfekten Kontakt herzustellen. Die durch den Schleifring verbundenen Stromkreise müssen dies berücksichtigen.

Schleifringe haben einige Vorteile gegenüber einer Funkverbindung:

  • Eine Schleifringbaugruppe kann große Energiemengen übertragen, ohne die lokale EM-Umgebung zu verschmutzen.
  • Ein Schleifring ist ein passives Bauteil, weit weniger komplex als eine Sender-Empfänger-Kombination.

Das GOES-N Datenbuch ist eine ausführliche Beschreibung des Vorgängers von GOES-P. Es enthält einige Informationen zur Verwendung von Schleifringen in diesem Programm. GOES-P verwendet ein anderes Design.

Wow, das ist eine wirklich hilfreiche Übersicht über die Schleifringtechnologie. Danke, dass du dir die Zeit genommen hast, das so schön zu schreiben!
Ich habe gerade die Folgefrage gestellt . Warum benötigt SpaceWire neun Pins?
Wie wird GOES-R gleichzeitig einige Instrumente auf die Erde und andere auf die Sonne richten?
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