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Módulo de experimentación orbital PSLV

La Plataforma de Experimento Orbital PSLV ( POEM ), también conocida como Plataforma Orbital de Etapa 4 del PSLV (PS4-OP) [1], es un banco de pruebas de microgravedad orbital basado en la cuarta etapa usada del PSLV . Al agregar subsistemas modulares para generación de energía, comunicación y estabilización como células fotovoltaicas , paquete de Telemetría y Telecomando (TT&C), sistema de control de actitud, almacenamiento de datos, etc. a la cuarta etapa del PSLV, puede funcionar como un bus satelital . Esta etapa aumentada puede albergar cargas útiles durante hasta seis meses mientras está en órbita, lo que la hace útil para calificar componentes, obtener patrimonio espacial y realizar experimentos en condiciones de microgravedad. Por lo general, la cuarta etapa del PSLV se descarta después del despliegue del satélite y permanece en órbita durante una duración significativa en un estado pasivo como una pieza de desecho espacial . [2] [3]

Objetivo

POEM o PS4-OP fue concebido por VSSC / ISRO para ayudar a la academia india y a las empresas emergentes brindándoles una plataforma de bajo costo con subsistemas esenciales para respaldar sus cargas útiles, reduciendo así las barreras para alcanzar la órbita. POEM libera a las empresas de la carga de diseñar, calificar, adquirir un bus satelital, configurar una estación terrestre, etc., lo que reduce el tiempo de desarrollo y los costos asociados con el uso de componentes de grado espacial, lo que permite a las entidades concentrarse solo en la carga útil. [2] [3] [4]

Historia

La cuarta etapa del PSLV o PS4 se ha utilizado a menudo para transportar cargas útiles no separables como AAM en el PSLV-C8, [5] Rubin 9.1 / Rubin 9.2 en el PSLV-C14 [6] y mRESINS en el PSLV-C21 [7] etc. pero dichas cargas útiles sólo podían soportarse durante un período muy breve ya que el PS4 carecía de la capacidad de generar energía y mantener la estabilidad de la actitud. Por lo tanto, se propuso aumentar el PS4 con subsistemas modulares para convertirlo en una plataforma orbital de larga duración después de completar la misión principal. [2] [3] [8]

En 2017, como demostración temprana en las campañas PSLV-C37/Cartosat-2D [9] y PSLV-C38/Cartosat-2E , [10] PS4 se mantuvo operativo y monitoreado durante más de diez órbitas después de completar su misión principal de desplegar naves espaciales. [11] [12] La cuarta etapa en PSLV-C38 albergó IDEA (analizador de densidad de ionización y campo eléctrico) como una carga útil no separable del Laboratorio de Física Espacial de VSSC, [11] [10] otras dos cargas útiles no separables fueron mAMP y 'Earth Pointing Platform'. [13]

En enero de 2019, PSLV-C44/Microsat-R se convirtió en la primera campaña en la que PS4 funcionó como una plataforma orbital independiente durante un corto período de tiempo, ya que aún no se habían realizado las previsiones para la capacidad de generación de energía a bordo. [14] Albergó un cubesat 1U llamado KalamSAT-V2 como una carga útil no separable de Space Kidz India basada en el kit de sistemas interorbitales . [15] [16] [17] Más tarde, en abril, la cuarta etapa de PSLV-C45/EMISAT [18] tenía su propia capacidad de generación de energía, ya que se aumentó con una serie de células solares fijas envueltas alrededor del tanque de propulsor de PS4, generando alrededor de 200 vatios de potencia. [19] [20] [21] Tres cargas útiles alojadas en PS4-OP fueron: el analizador de potencial de retardo avanzado para estudios ionosféricos (ARIS 101F) de IIST, [22] la carga útil AIS experimental de ISRO y el AISAT de Satellize . [23] Para funcionar como plataforma orbital, la cuarta etapa se puso en modo de estabilización de giro utilizando sus propulsores RCS. [24] La PS4-OP en esta campaña tuvo una vida útil de 3 meses y la carga útil AISAT a bordo estuvo operativa durante casi un año. [24] [20]

Después de estas campañas de prueba iniciales, ISRO emitió un Anuncio de Oportunidad en junio de 2019 para llevar a cabo experimentos científicos en órbita en la plataforma orbital PS4. [3] Y en los años siguientes se lanzaron la campaña POEM-1 a bordo del PSLV-C53 /DS-EO en junio de 2022 [25] y la campaña POEM-2 a bordo del PSLV-C55 /TeLEOS-2 en abril de 2023. [26] Ambas plataformas orbitales tenían configuraciones maduras que utilizaban estabilización de 3 ejes y capacidad de generación de energía a bordo. [27] [28]

En julio de 2023, el Centro Nacional de Autorización y Promoción Espacial de la India (IN-SPACe) emitió un anuncio de oportunidad invitando a alojar cargas útiles a bordo de las próximas campañas POEM programadas tentativamente entre noviembre de 2023 y junio de 2024. [4]

El 1 de enero de 2024, se lanzó POEM-3 junto con XpoSAT en el PSLV-C58, que albergaba diez cargas útiles. La etapa se bajó de una órbita de inyección (circular) de 650 km de XpoSAT a una órbita circular de 350 km para las operaciones de POEM-3. [29] POEM-3 volvió a entrar en la atmósfera el 21 de marzo de 2024 sobre el océano Pacífico después de haber cumplido sus objetivos en febrero y, por lo tanto, no dejar atrás desechos espaciales del lanzamiento. [30] [31]

Capacidades de la plataforma

Especificaciones y capacidades de la plataforma orbital basada en la cuarta etapa del PSLV que pueden mejorar con el tiempo. [24] [32] [4]

Misiones

Representación del módulo experimental orbital PSLV (POEM) sin DLA superior para la campaña PSLV-C53.

Lista de misiones en las que se ha utilizado POEM en su configuración madura.

POEMA-1

En junio de 2022, la campaña PSLV-C53/DS-EO tuvo su PS4-OP denominado Módulo de Experimento Orbital PSLV (POEM) y fue la primera plataforma orbital basada en la cuarta etapa del PSLV en estabilizarse activamente utilizando ocho propulsores de gas frío basados ​​en helio después de la misión principal y la pasivización de la etapa. [33] [27] POEM-1 ( COSPAR ID : 2022-072E, SATCAT no .: 52939) tenía sensores adicionales y ayudas a la navegación (4 sensores solares , magnetómetro, MRGPD y NavIC). Generaba alrededor de 150 vatios de energía utilizando células solares fijas no desplegables envueltas alrededor del tanque PS4. [20] Se alojaron a bordo seis cargas útiles no separables facilitadas por NSIL e IN-SPACe .

  1. DSOD-1U Desplegador de satélites pequeños de Dhruva Space . [34]
  2. ROBI (medidor de fluencia de protones integrado ROBust) de Digantara Research and Technologies
  3. Transmisor multimedia de telemetría basado en radio definida por software (SDRT-MTx)
  4. Transmisor UHF
  5. OP-VIS - Configurado con un GVIS y dos cámaras
  6. El poema también contenía el preámbulo de la Constitución de la India con la bandera india . [35] [36]

POEMA-2

Representación de POEM-2 en la campaña PSLV-C55 con paneles solares desplegados.

En abril de 2023, en la campaña PSLV-C55/TeLEOS-2 , POEM alojó siete cargas útiles no separables. [28] [37] [38] POEM-2 tenía paneles solares flexibles envueltos alrededor del tanque de propulsor PS4 que generaba alrededor de 500 vatios de energía al desplegarse. [20] POEM-2 fue nuevamente estabilizado en 3 ejes por ocho propulsores de gas frío 1N basados ​​en helio (OPACS) desarrollados por LPSC que utilizan el presurizante PS4 sobrante. [39] [20] La vida útil de misión esperada de POEM-2 ( COSPAR ID : 2023-057A, SATCAT no .: 56308) era de un mes. [40] Las cargas útiles alojadas en POEM-2 son:

  1. ARIS-2 (analizador avanzado de potencial retardante para estudios de la ionosfera) del IIST para estudios de la ionosfera en órbita terrestre baja . [41] [42] [43]
  2. PSLV en órbita OBC y térmicas (PiLOT): [44] [41] [42] [45]
  3. Starberry-Sense: un sensor estelar de bajo costo basado en Raspberry Pi Zero del Instituto Indio de Astrofísica (IIA) para cubesats . [46] [47] [48]
  4. ARKA200: Propulsor de efecto Hall (HET) basado en xenón de Bellatrix Aerospace . [49] [50]
  5. DSOD-3U: Desplegador de Cubesat de Dhruva Space. [51]
  6. DSOD-6U: Desplegador de Cubesat de Dhruva Space. [51]
  7. Transceptor DSOL: Enlace orbital satelital en bandas S y X. [51]

POEMA-3

Representación de la plataforma orbital POEM-3

En la campaña PSLV-C58 / XPoSat , POEM-3 albergó diez cargas útiles que pesaban ~145 kg en total. [52] [53] La cuarta etapa del PSLV se bajó a una órbita de 350 km con una inclinación de 9,6° después de desplegar XPoSat para alcanzar la órbita operativa de POEM-3. POEM-3 estará operativo nominalmente durante un período de un mes. [54] Para la generación y el almacenamiento de energía, nuevamente tendrá paneles solares flexibles junto con una batería de iones de litio de 50 Ah y estará estabilizado en tres ejes. [55] Las cargas útiles alojadas en POEM-3 ( COSPAR ID : 2024-001A, SATCAT no .: 58694) son las siguientes, siete de ellas facilitadas por IN-SPACe y tres por ISRO,

  1. Módulo experimental de protección contra la radiación (RSEM): carga útil experimental de TakeMe2Space para evaluar la eficacia del recubrimiento de tantalio para la protección contra la radiación. [56]
  2. Satélite diseñado por mujeres (WESAT): carga útil del Instituto de Tecnología para Mujeres LBS para comparar y medir la radiación UV en el espacio y en la superficie de la Tierra en tiempo real.
  3. BeliefSat-0: repetidor de voz FM de banda amateur UHF a VHF y repetidor digital APRS VHF por el Instituto de Tecnología KJ Somaiya . [57] [58]
  4. Transmisor de impulso ecológico (GITA): unidad de propulsión CubeSat bipropelente ecológica de Inspecity Space Labs Pvt. Ltd.
  5. Expediciones de lanzamiento para tecnologías aspirantes-Demostrador de tecnología (LEAP-TD): validación de subsistemas de la plataforma de nanosatélites P-30 por Dhruva Space . [59] [60]
  6. RUDRA 0.3 HPGP: Propulsor monopropelente ecológico de Bellatrix Aerospace Pvt. Ltd. [61]
  7. ARKA200: Propulsor de efecto Hall (HET) basado en xenón de Bellatrix Aerospace . [61]
  8. Experimento de polvo (DEX): medición del recuento de polvo interplanetario realizado por el Laboratorio de Investigación Física .
  9. Sistema de energía de celda de combustible (FCPS): demostración de un sistema de energía de celda de combustible de 100 vatios por parte de VSSC . [62] [63]
  10. Celda de alta energía basada en silicio: demostración de celdas de alta energía basadas en silicio por VSSC. [64]

Cargas útiles futuras

Lista de cargas útiles que se propone alojar a bordo del POEM en un vuelo futuro.

Véase también

Referencias

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