Spacebus: Платформа для Спутников Связи

Введение

Бренд спутникового автобуса

Spacebus – это спутниковый автобус, производимый на Космическом центре Канн-Манделье во Франции компанией Thales Alenia Space. Спутники Spacebus обычно используются для геостационарных спутников связи, и с момента начала разработки в 1980-х годах было запущено семьдесят четыре аппарата. Изначально Spacebus производился компанией Aérospatiale, а затем перешел к Alcatel Alenia Space. В 2006 году он был продан Thales Group и стал частью Thales Alenia Space. Первый спутник Spacebus, Arabsat 1A, был запущен в 1985 году. С тех пор было запущено семьдесят четыре спутника, один завершен, и шесть заказов находятся в работе. Запуск пятидесятого спутника Spacebus, Star One C1, состоялся в ноябре 2007 года. Это был Spacebus 3000B3, запущенный ракетой Ariane 5 с Космического центра Гвианы в Куру, Французская Гвиана. Было создано несколько вариантов: ранние Spacebus 100 и Spacebus 300, затем Spacebus 2000, оптимизированный для запуска ракетой-носителем Ariane 4, и последующие модульные серии Spacebus 3000 и 4000, разработанные для использования с ракетой Ariane 5.

История

Aérospatiale произвела ряд спутников, включая Symphonie, совместно с немецкой компанией Messerschmitt. 9 декабря 1983 года две компании подписали Франко-германское соглашение о космическом аппарате Spacebus. Обозначение Spacebus впервые было применено к спутникам, находившимся в стадии строительства в Aérospatiale на момент начала программы. Среди них – три спутника для Arabsat, которые сформировали серию Spacebus 100, и еще пять спутников: два для Deutsche Bundespost, два для TéléDiffusion de France и Tele X шведской космической корпорации, которые сформировали серию Spacebus 300. В последующих названиях серий следовал номер, указывающий приблизительную массу аппарата в килограммах. Обозначения Spacebus не применялись ретроспективно к спутникам, которые уже были запущены.

Архитектура

Космические спутники состоят из спутниковой платформы, которая обеспечивает электропитание, двигательную установку и другие подсистемы, необходимые для функционирования спутника, и полезной нагрузки, которая настраивается в соответствии с требованиями заказчика. Платформа была разработана для адаптации к выполнению различных миссий; однако, по состоянию на 2009 год, были заказаны только спутники связи. Она также была спроектирована с учетом возможности адаптации при увеличении грузоподъемности ракет-носителей. Платформа изготовлена из углеродного волокна с композитной сотовой структурой. Она содержит топливные баки, оборудование для сопряжения с ракетой-носителем и другие критически важные системы. На внешних панелях располагается оборудование, такое как солнечные панели, полезная нагрузка и двигатели. Полезная нагрузка, разрабатываемая отдельно от платформы, занимает три панели. После оснащения транспондерами или другим оборудованием она транспортируется в Канны-Мандельё, где интегрируется с платформой. Спутники питаются от жестких солнечных панелей. Используются различные конфигурации в зависимости от требуемой мощности спутника. Аккумуляторы для хранения энергии производятся бельгийской компанией ETCA. На ранних спутниках использовались никель-водородные аккумуляторы, а на более поздних космических аппаратах – литий-ионные. Спутники Spacebus используют двухкомпонентные жидкостные химические двигатели для вывода на орбиту и последующего поддержания орбитального положения. Электрическая двигательная установка использовалась на спутниках Stentor и Astra 1K, оба из которых впоследствии потерпели неудачу при запуске. Spacebus Neo будет спутником с электрической двигательной установкой. Для управления ориентацией используется трехосевая система стабилизации.

Модели

Спутники Spacebus совместимы с широким спектром ракет-носителей, в частности, с семейством Ariane. По мере увеличения возможностей ракет Ariane, росла и полезная нагрузка спутников.

Космический автобус 100

Для Arabsat было произведено три спутника Spacebus 100 для обслуживания 22 стран-членов Лиги арабских государств. На первом спутнике, Arabsat 1A, одна из солнечных панелей не раскрылась, что привело к снижению вырабатываемой мощности. В сочетании с проблемами с гироскопом, это привело к тому, что спутник большую часть своего срока службы проработал в качестве резервного.

Космический автобус 300

Пять спутников прямого вещания были построены на базе платформы Spacebus 300, которая обеспечивала [укажите количество] мощности.

Космический автобус 2000

Серия Spacebus 2000 была разработана для использования дополнительной грузоподъемности, предоставляемой Ariane 4. Ее солнечные панели генерировали .

Космический автобус 3000

Spacebus 3000 был представлен примерно в то время, когда Ariane 5 поступил в эксплуатацию. Спутники Spacebus 3000 имеют массу от и вырабатывают мощность от 5 до 16 кВт. Все более крупные обтекатели полезной нагрузки позволили создавать более крупные космические аппараты. В 1991 году компании Aérospatiale, Alenia и Space Systems/Loral объединились, образовав Satellite Alliance. Заказы на них также поступили от Shin Satellite (Таиланд) и китайской Sino Satellite Communications Company. Было заказано двенадцать спутников 3000B2, пять из которых были заказаны Eutelsat для серии W, один из которых впоследствии стал Eutelsat 28A. Шестой заказ от Eutelsat был на Eutelsat 8 West A. Nordic Satellite AB, скандинавская компания, позже ставшая SES Sirius, заказала Sirius 2, замену спутника TeleX на базе Spacebus 300. Испанский спутниковый оператор Hispasat заказал два спутника, а Arabsat – один, Arabsat 3A. Последние два были заказаны немецким Бундесвером и запущены 1 октября 2009 года и в мае 2010 года соответственно. Было заказано девять спутников B3: три для Eutelsat, два для Star One (Бразилия), GE 12 для GE Americom, Turksat 2A для Turksat и экспериментальный спутник связи Stentor для CNES. Спутник Stentor был потерян из-за неудачного запуска во время первого полета Ariane 5ECA. Galaxy 17 был успешно запущен в 2007 году для INTELSAT, но оснащен обновленной авионикой. Напряжение электрической системы было увеличено с 50 до 100 вольт, а также был добавлен интегрированный бортовой компьютер, разработанный для большей гибкости по сравнению с предыдущими версиями. Это был также первый спутниковый автобус, оснащенный системой управления ориентацией и орбитой со звездными трекерами, предназначенными для использования на геостационарной орбите. Athena Fidus для французского и итальянского космических агентств CNES и ASI, Sicral 2 для итальянского Министерства обороны и Французского агентства по закупкам вооружений (DGA) – контракт общей стоимостью около 295 млн евро, Koreasat 5A и Koreasat 7 для KTSAT и Telkom 3S для PT Telkom Indonesia. Спутники Spacebus 4000B3 имеют высоту и генерируют 8,5 кВт мощности. На данный момент заказано пять таких аппаратов, в том числе два для французской Délégation Générale pour l'Armement и два для RascomStar QAF. Пятый, Palapa D1 для Indosat, использует конфигурацию, свободную от ограничений ITAR, и был запущен ракетой Long March 3B в сентябре 2009 года, но первоначально был выведен на низкую орбиту. Thales Alenia Space внесла корректировки, позволившие спутнику достичь запланированной геостационарной орбиты 3 сентября. 9 сентября он достиг геостационарной орбиты и в настоящее время проходит испытания на орбите после прибытия в точку 113° восточной долготы примерно в середине сентября, где будет использоваться для обеспечения связи с Азией и Австралией. По словам президента Thales Alenia Space Рейнальда Сезнека, запаса топлива хватит на 10 лет службы вместо запланированных 15 лет из-за маневров по подъему орбиты. Первый спутник Rascom, Rascom QAF1, потерпел отказ двигательной установки во время первого маневра в апогее 21 декабря 2007 года. Было подтверждено, что он достиг своей конечной геостационарной орбиты на долготе 2,85° восточной долготы 4 февраля 2008 года, но с ожидаемым сроком службы всего два года вместо пятнадцати, ожидаемых до запуска. 9 сентября 2008 года был заказан спутник Rascom QAF1R для его замены, также основанный на автобусе 4000B3. Spacebus 4000C1 имеет высоту и способен генерировать 8,5 кВт электроэнергии. Единственный заказанный на сегодняшний день C1 – Koreasat 5 для Korea Telecom (Южная Корея). Он был запущен ракетой Sea Launch Zenit 3SL с платформы Ocean Odyssey на экваторе 22 августа 2006 года в 03:27 GMT. Все они были запущены ракетами Long March 3B с площадки запуска 2 в Центре запуска спутников Сичан. Космические аппараты Eutelsat строятся из компонентов, свободных от ограничений ITAR, и один из спутников, Eutelsat W3B, был запущен на Ariane 5 28 октября 2010 года и признан потерянным 30 октября 2010 года из-за утечки топлива. Eutelsat 21B был заказан 9 июня 2010 года и запущен 10 ноября 2012 года; Eutelsat W3D был заказан 3 декабря 2010 года и запущен 14 мая 2013 года; российский спутниковый оператор "Газпром" также заказал два спутника для своей программы "Ямал" (спутниковое созвездие) – впервые он приобрел спутники "Ямал", которые не были изготовлены в России. Только один из них будет Spacebus, второй основан на платформе Express 2000. Автобус Spacebus 4000C4 имеет высоту и может генерировать 16 кВт мощности с помощью солнечных панелей. На сегодняшний день заказано четыре аппарата: Ciel 2 для Ciel Satellite (Канада), который был запущен 10 декабря 2008 года, и три аппарата для Eutelsat, W2A, W7, запущенные ракетой Proton 23 ноября 2009 года.

The Spacebus 3000 was introduced around the time the Ariane 5 entered service. Spacebus 3000 satellites have masses from and produce between 5 and 16 kW. Increasingly larger payload fairings allowed larger spacecraft to be produced. In 1991, Aérospatiale, Alenia and Space Systems/Loral joined to form the Satellite Alliance. They were also ordered by Shin Satellite of Thailand and China's Sino Satellite Communications Company. Twelve 3000B2 satellites were ordered, five of them by Eutelsat for their W Series, one of which later became Eutelsat 28A. A sixth order from Eutelsat was for Eutelsat 8 West A. Nordic Satellite AB, a Scandinavian company that later became SES Sirius, ordered Sirius 2, a replacement for the Spacebus 300 based TeleX satellite. Spanish satellite operator Hispasat ordered two satellites, and Arabsat ordered one satellite, Arabsat 3A. The final two were ordered by the German Bundeswehr and were launched on 1 October 2009, and in May 2010, respectively. Nine B3 satellites were ordered, three for Eutelsat, two for Star One of Brazil, GE 12 for GE Americom, Turksat 2A for Turksat, and the Stentor experimental communications satellite for CNES. Stentor was lost in a launch failure on the maiden flight of the Ariane 5ECA. Galaxy 17 was successfully launched in 2007 for INTELSAT. but featured upgraded avionics. The voltage of the electrical system was increased from 50 volts to 100 volts, and an integrated onboard computer, designed to be more flexible than previous versions, was added. It was also the first satellite bus to be equipped with an attitude and orbit control system with star trackers designed for use in geostationary orbit. Athena Fidus for the French and Italian space agencies CNES and ASI, and Sicral 2 for the Italian Ministry of Defence and the French Defence Procurement Agency (DGA), a contract worth about €295m in total, Koreasat 5A and Koreasat 7 for KTSAT and Telkom 3S for PT Telkom Indonesia. Spacebus 4000B3 satellites are in height and generate 8.5 kilowatts of power. So far, five have been ordered, including two for the French Délégation Générale pour l'Armement and two for RascomStar QAF. The fifth, Palapa D1 for Indosat, uses the ITAR free configuration, and was launched by a Long March 3B in September 2009, but was initially placed in a low orbit. Thales Alenia Space made corrections allowing the satellite to reach the planned geostationary transfer orbit on 3 September. It finally reached geostationary orbit on 9 September. It is now undergoing on orbit testing upon its arrival at 113° East about mid September, where it will be used to provide communications to Asia and Australia. It has enough fuel for 10 years of service, according to Reynald Seznec, President of Thales Alenia Space, instead of the planned 15 years due to the orbit raising maneuvers. The first Rascom satellite, Rascom QAF1, suffered a propulsion system failure during its first apogee manoeuvre on 21 December 2007. It was confirmed to have reached its final geostationary orbit at a longitude of 2.85° east on 4 February 2008, but with only two years of expected operational life, compared to the fifteen expected prior to launch. On 9 September 2008, the Rascom QAF1R satellite was ordered to replace it, also based on the 4000B3 bus. The Spacebus 4000C1 has a height of , and is capable of generating 8.5 kilowatts of electricity. The only C1 to have been ordered so far is Koreasat 5 for Korea Telecom of South Korea. It was launched by a Sea Launch Zenit 3SL from the Ocean Odyssey platform on the equator, at 03:27 GMT on 22 August 2006. All were launched by Long March 3B rockets from Launch Area 2 at the Xichang Satellite Launch Centre. The Eutelsat spacecraft are being built using ITAR free parts, and one of the satellites, Eutelsat W3B launched on an Ariane 5 on 2010 10 28 and was declared lost on 2010 10 30 due to a fuel leak. Eutelsat 21B was ordered by 9 June 2010.; and launched 10 November 2012; Eutelsat W3D ordered on 3 December 2010;, launched 2013 05 14; Russian satellite operator Gazprom also ordered two satellites for its Yamal (satellite constellation) programme—the first time it had procured Yamal spacecraft that were not manufactured in Russia. Only one will be a Spacebus, the second one is based on an Express 2000 platform. The Spacebus 4000C4 bus is high and can generate 16 kilowatts of power with its solar panels. Four have been ordered so far: Ciel 2 for Ciel Satellite of Canada, which was launched on 10 December 2008, and three spacecraft for Eutelsat, W2A, W7, launched by Proton on 23 November 2009.

Экспресс-4000

6 декабря 2007 года компания Thales Alenia Space подписала соглашение с НПО ПМ России о совместной разработке платформы Ekspress 4000 на базе Spacebus 4000. Платформа Ekspress 4000 предназначена для прямого вывода на геостационарную орбиту ракетой-носителем "Протон-М".

Spacebus NEO

В 2014 году Thales Alenia Space начала разработку нового семейства Spacebus NEO. Эти новые платформы будут доступны в различных вариантах двигательных установок, включая полностью электрический. Полностью электрический Spacebus NEO, способный выводить на орбиту полезную нагрузку весом более 1400 кг и обеспечивающий мощность свыше 16 кВт, станет доступен начиная со второй половины 2015 года.