Концепция научно-образовательного эксперимента по проведению летного тестирования различных типов фотоэлектрических преобразователей
Автор: Лукьянов М.М., Прохоров Г.П., Куценко В.С., Карпов Е.С., Паршин А.С., Зуев Д.М.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 3 т.23, 2022 года.
Бесплатный доступ
В статье предлагается концепция эксперимента по проведению летной апробации различных образцов фотоэлектрических преобразователей. Целью исследования является изучение поведения новых типов солнечных элементов в условиях космического пространства. Исследование будет выполняться методом тестирования образцов на борту космического аппарата. Проведение эксперимента будет осуществляться устройством, производящим сбор данных об электрических свойствах солнечных элементов. Полученная информация будет представлена в виде вольтамперной характеристики. В ходе эксперимента также будет проведено изучение ее зависимости от внешних параметров. В частности, будет исследована корреляция вольтамперной характеристики от значений температуры и освещенности солнечных элементов. Исходя из полученных данных, будет определен коэффициент полезного действия фотоэлектрических преобразователей. Также будет изучена их деградация в результате воздействия космического ионизирующего излучения. Перед авторами поставлена задача спроектировать и разработать экспериментальную установку, которая будет представлять собой модуль полезной нагрузки малого космического аппарата класса CubeSat. По результатам работы был выработан облик эксперимента по проведению летного тестирования, определены требования к модулю полезной нагрузки и предложен проект по его созданию. На данном этапе схемотехническая и программная реализация самого модуля находятся в стадии разработки. В ходе работы также были сформулированы основные требования, которые данный модуль предоставляет основным системам космического аппарата. Для выполнения миссии эксперимента планируется интегрировать модуль полезной нагрузки на платформу аппарата ReshUCube-2 форм-фактора 3U. Этот спутник будет оснащен оборудованием, обеспечивающим возможность проведения технологических экспериментов.
Фотоэлектрические преобразователи, полезная нагрузка, летный эксперимент, деградация, радиационная стойкость
Короткий адрес: https://sciup.org/148325784
IDR: 148325784 | DOI: 10.31772/2712-8970-2022-23-3-486-497
Список литературы Концепция научно-образовательного эксперимента по проведению летного тестирования различных типов фотоэлектрических преобразователей
- Enhancing Lifetime of 1U/2U CubeSat Electric Power System with Distributed Architecture and Power-down Mode / A. Edpuganti, V. Khadkikar, H. Zeineldin et al. // IEEE Transactions on Industry Applications. 2022. Vol. 58. P. 901-913.
- 3-6 Junction photovoltaic cells for space and terrestrial concentrator applications / F. Dimroth, C. Baur, A. W. Bett et al. // 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2005. P. 525-529.
- AM0 solar cell calibration under near space conditions / R. Hoheisel, D. Wilt, D. Scheiman et al. // IEEE 40th Photovoltaic Specialist Conference. 2014. P. 1811-1814.
- A Photovoltaic Model Based Method to Monitor Solar Array Degradation On-Board a MicroSatellite / Jing Jun Soon, Jiun Wei Chia, Htet Aung et al. // IEEE. 2018. 10 p.
- Feynman J., Ruzmaikin A., Berdichevsky V. The JPL proton fluence model: an update // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2002. Vol. 64. P. 1679-1686.
- Modeling solar cell degradation in space: A comparison of the NRL displacement damage dose and the JPL equivalent fluence approaches / S. R. Messenger, G. P. Summers, E. A. Burke et al. // Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 2001. Vol. 9. P. 103-121.
- Bretschneider T. Singapore's satellite mission X-Sat // Proceedings of the International Academy of Astronautics Symposium on Small Satellites for Earth Observation. 2003. P. 105-108.
- Solar Cell experiment for Space: Past, Present and Future. R. Hoheisel, S. R. Messenger, M. P. Limb et al. // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 2013. Vol. 8620. 7 p.
- TACSAT-4 solar cell experiment: Advanced solar cell technologies in a high radiation environment / P. Jenkins, M. Krasowski, N. Prokop et al. // IEEE 44th Photovoltaic Specialists Conference. 2009. P. 9-12.
- Space Weather Effects in the Earth's Radiation Belts / D. N. Baker, P. J. Erickson, J. F. Fennell et al. // Space Science Reviews, 2018. Vol. 214. 17 p.
- On-orbit verification of space solar cells on the CubeSat MOVE-II / M. Rutzinger, L. Krempel, M. Salzberger et al. // Munich: Technical University of Munich. 2016. 5 p.
- Фомин Д. В. «АмГУ-1» («АмурСат») - первый спутник АмГУ // Космонавтика: наука и образование: материалы Всерос. науч. конф. (17 октября 2019, г. Благовещенск) / под общ. ред. В. В. Соловьева ; Ам. гос. ун-т. Благовещенск, 2019. С. 15-18.
- New Methodologies for the Thermal Modeling of CubeSats / R. Philipp, P. Hager, C. Lucking et al. // 26th Annual AIAA/USU, Conference on Small Satellites. 2012. 11 p.
- On-Orbit Characterization of Space Solar Cells on Nano-satellites / J. Lee, J. Nocerino, B. Hardy et al. // IEEE 44th Photovoltaic Specialists Conference. 2017. P. 1-6.
- Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения: учеб. пособие / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.
- Electronic textbook [Электронный ресурс]. URL: https://www.cubesat.org (дата обращения: 25.09.2021).
- Ханов В. Х., Зуев Д. М., Шахматов А. В. Реализация полезной нагрузки ReshUCube как реконфигурируемой космической лаборатории // Решетневские чтения: материалы XXV Междунар. науч. конф. (10-12 ноября 2021, г. Красноярск): в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2021. С. 417-418.
