Земля вместо орбиты: сибиряки собрали имитатор солнца для космических испытаний
Учёные НГТУ создали устройство, которое заменяет настоящие солнечные панели при проверке спутниковой электроники
Тащить настоящую солнечную батарею в лабораторию, чтобы проверить спутник, — занятие примерно такое же удобное, как заправлять ракету из лейки. В Новосибирске придумали, как обойтись без этого геморроя. Инженеры НГТУ разработали имитатор солнечных батарей — штуку, которая на земле воспроизводит выходную мощность панели, работающей в космосе.
Разработкой занимались в Институте силовой электроники. Как рассказал один из авторов проекта Сергей Велихер, их устройство в энергетическом плане не уступает лучшим импортным аналогам. КПД и массогабаритные показатели — на уровне. Масса прибора — почти 30 килограммов, удельная мощность — 142 ватта на килограмм. Для наземного стенда это серьёзные цифры.
«Наша разработка в энергетическом плане не уступает основному импортному аналогу — речь о КПД и массогабаритных показателях, где масса составляет почти 30 кг, а удельная мощность — 142 Вт/кг», — пояснил Велихер.
Суть в том, что при наземных испытаниях системы электропитания космического аппарата использовать реальные солнечные панели — неэффективно и трудозатратно. Имитатор позволяет проверить работу каждой подсистемы спутника, не выходя за дверь лаборатории. Устройство моделирует три ключевых режима: короткое замыкание, холостой ход и режим максимальной мощности. Именно эти сценарии критичны для отладки системы энергоснабжения и навигации на этапе первичных наземных испытаний.
Опытный образец уже протестировали в стенах института. Во всех режимах показал себя стабильно. Сейчас инженеры намерены доработать аварийные режимы и улучшить работу отдельных модулей. Заказчик — индустриальный партнёр вуза, который занимается созданием системы электропитания для перспективных спутников.
Это не единственная разработка новосибирских учёных в космической сфере. Раньше они создавали системы измерений микроускорений, но имитатор солнечных батарей — вещь более прикладная. Такие стенды критически важны для любого космического проекта: без наземных испытаний аппарат не выпустят на орбиту. А таскать туда-сюда настоящие панели — дорого, долго и неудобно.
Разработка НГТУ — пример того, как российская наука пытается закрывать ниши, освободившиеся после ухода западных вендоров. По сути, это прямая замена импортным стендам. И судя по заявленным характеристикам — равноценная.
Что дальше? Модули имитатора будут доводить до серийного вида. Планируется оптимизация аварийных режимов — чтобы стенд мог имитировать нештатные ситуации на орбите. Это позволит проверять реакцию системы электропитания на короткие замыкания, перегрузки и прочие космические неприятности.