Erfassungs- und Kontrollsysteme der TeamIndus-Raumsonde, die auf dem Mond landen werden

Ein Blick auf die Komponenten, mit denen das Raumschiff rechnen kann

Das erste Raumschiff von TeamIndus wird 2020 sanft auf dem Mond landen, einer der ersten Versuche einer privaten Einheit. Nachdem wir zuvor einen Überblick über die Komponenten des Raumfahrzeugs veröffentlicht haben, werfen wir einen Blick auf die Sensoren und Steuerungssysteme an Bord des Landers.

# 1: Integrierte Avionikeinheit (IAU)

Alle wichtigen Subsysteme (Wärme, Antrieb, Leistung usw.) müssen für eine erfolgreiche Mission präzise zusammenarbeiten. Betreten Sie die Avionik-Einheit.

Explosionszeichnung der Integrated Avionics Unit (IAU)

Die Integrated Avionics Unit (IAU) beherbergt die Module, die für elektrische Energiesysteme und das Command + Data Handling erforderlich sind. Die IAU verfügt über 6 Kernmodule:

Hauptfunktionskomponenten der IAU
  1. Das Energieverwaltungssystem bereitet die elektrische Energie auf und verteilt sie an verschiedene Teilsysteme des Raumfahrzeugs.
  2. Das TMTC-Modul (Telemetry and Telecommand) verbindet die Kommunikationshardware des Raumfahrzeugs mit der Bodenstation auf der Erde. TMTC codiert die Daten, bevor sie zur Erde zurückgesendet werden. Befehle, die von der Erde an den Lander gesendet werden, werden ebenfalls vom TMTC decodiert und an relevante Module des Raumfahrzeugs gesendet.
  3. Die wichtigste Aufgabe des On-Board-Computing-Moduls (OBC) besteht darin, den Befehl + Telemetrie, die Datenverarbeitung und die damit verbundenen Vorgänge zu koordinieren. Es verarbeitet auch die Lenk-, Navigations- und Steuerungsalgorithmen (GNC) für die gesamte Mission.
  4. Das Wärmesteuerungsmodul steuert alle Heizungen in Abhängigkeit von den Daten der Hunderte von Wärmesensoren im Raumfahrzeug, um dessen Temperatur aufrechtzuerhalten.
  5. Das Pyro Control-Modul versorgt den Haltemechanismus mit Strom, um unseren Rover ECA abzunehmen. Der Haltemechanismus ist ein nicht explosiver Aktuator, der den Rover bis zur Landung hält. Gleiches gilt auch für Sorato, den japanischen Rover-Freund der ECA.
  6. Das Propulsion Control-Modul aktiviert die Aktuatoren, zündet den Hauptmotor und die Triebwerke. Cooler Job.

# 2: Haltungsbestimmung

Eine Vielzahl von Sensoren hilft bei der Bestimmung der Haltung (Orientierung) des Raumfahrzeugs im Weltraum und bei der Navigation.

Sensoren zur Lagebestimmung

Die Inertial Measurement Unit (IMU) spielt eine zentrale Rolle bei der Navigation des Raumfahrzeugs. Es besteht aus hochpräzisen Beschleunigungsmessern und Kreiseln, mit denen selbst kleinste Änderungen der Geschwindigkeit und / oder Lage erfasst werden können. Die Son- nen- und Sternensensoren helfen dabei, die absolute Haltung des Raumfahrzeugs im Weltraum zu erkennen.

Diese Sensoren helfen dabei, die Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung auf die Sonne auszurichten und die gewünschte Einstellung für Verbrennungen des Hauptmotors beizubehalten.

# 3: Sensoren für den Mondabstieg

Die sanfte Landung auf dem Mond ist wohl einer der faszinierendsten Teile der Mission. Zusätzlich zu den oben genannten Sensoren, die die Navigation unterstützen, werden beim Mondabstieg die folgenden Sensoren verwendet.

Sensoren, die beim Mondabstieg verwendet werden

Die Laser-Höhenmesser (LALT) liefern Daten zur Ableitung der Höhe während der Abstiegsphase. Die Laser-Entfernungsmesser (LRF) werden dagegen nur beim Abstieg am Terminal verwendet, d. H. Wenn sie sich 100 Meter über der Mondoberfläche befinden. Dies ist der Punkt, an dem auch die Abstiegskameras (LDS) einschalten, um Bilder von der Oberfläche aufzunehmen.

Mondabstieg

Oberflächenbilder werden in Intervallen angeklickt und durch Bildverarbeitungsalgorithmen verglichen, um die Geschwindigkeit in Bezug auf den Boden zu bestimmen. Wir haben hier mehr über die Strategie des Mondabstiegs gesprochen.

Überblick

Hier ist eine Übersicht über alle Hardwarekomponenten, die berechnet werden.

Eine Übersicht aller Computerhardwarekomponenten an Bord des TeamIndus-Raumfahrzeugs

Fazit

Damit schließen wir die Sensor- und Steuerungssysteme an Bord des TeamIndus-Landers ab, wobei die IAU eine zentrale Rolle spielt.

„Wir mussten die Lander-Flugsoftware von Grund auf neu entwickeln. Die damit verbundenen Herausforderungen waren erheblich, aber wir konnten erfolgreich ein maßgeschneidertes OBC entwickeln, das eine hervorragende Schnittstelle zum Rest des Systems bietet. “- Mardava Gubbi, Flight Software-Team.

Wir werden uns als nächstes mit weiteren Teilen des Raumfahrzeugs befassen. Bleib dran!