Спутник "Маяк"

[аспирант]

Как тут выясняется - просто плата со светодиодами не выдержит работы в открытом космосе.

Поэтому обычное зеркало или система зеркал - самое то для "мигания"..... тому кто создал "Маяк" - решпект и неуд в зачётку  .....

[Dem]

Зеркало плохо тем, что:
1) Днём не видно - небо заслоняет
2) Ночью не видно - отражать нечего.
А светодиод всю ночь мигать может.
Что касается обычных бытовых СБ+светодиоды - ну месяц бы они прожили, а больше надо?

[AntonAlexandrov]

Отношение сигнал/шум - основной параметр при  любой передаче информации через физическую среду. Независимо от  способа передачи информации существует граничное отношение сигнал/шум, ниже которого передача невозможна.

Но есть способы грандиозно поднять это соотношение в условиях зашумленного тракта. То же накопление пачки импульсов в импульсных РЛС.

2. Рассеить когерентный и монохромный луч луч проще, чем собрать в пучок свет от светодиодов. Не составит большого труда при помощи несложной оптики (смотрите насадки к лазерным указкам) сформировать из луча лазера конус  нужного размера. С точки зрения диаграммы направленности, сигнал/шум при передаче лазером всегда будет больше чем у светодиода.

Светодиоды в моем варианте светят практически во всю полусферу. Рассеивание лазерного пучка до уровня полусферы не даст никакой прибавки к мощности излучения в заданном направлении по сравнению со светодиодами. Даже в импульсном режиме. И по энергоэффективности тоже.

3. Емкость аккумулятора одинаковая. Если мы хотим иметь возможность передавать телеметрию одинаковое количество времени, то среднее потребление передатчиков должно быть одинаковым. Вы предлагаете передавать методом "морзе", в первом приближении светодиоды будут работать 33 % времени. При пакетной передаче лазер будет молчать например 99% времени, а потом передавать данные мощным импульсом в течении 1% времени. Так-как мы договорились что общее энергопотребление одинаковое, то отношение сигнал/шум для импульсного лазера увеличится в 33/1 раз.

Я и светодиод могу включать с такой скважностью. Как вы эту телеметрию снимете? См. ниже.

3. Начинаем принимать. Спутник движется. При передаче коротким импульсом все энергия луча

Не "Вся энергия луча", а "небольшая часть этой энергии, прилетевшая в заданном направлении". Т.е. либо узкий яркий конус, и вероятность его ориентации в сторону приемника ничтожно мала, либо широкий конус, но энергии там будет кот наплакал.

будет одномоментно зарегистрирована одним приемником ( лавинным фотодиодом в фокусе телескопа).

Не будет. Во-первых, лавинный диод у вас сработает на любой "чих". Во-вторых, как вы планируете точно выставить телескоп и систему его слежения на пролетающий Маяк?

При приеме методом «рисования полосок на фотоприемнике» энергия будет размазана на некоторое количество пикселов (иначе как вы увидите полоски). Квантовая эффективность фотолиодов бывает 0.8 (нагуглил), у  специализированных сенсоров  для астрофотографии QE  имеет подобное значение (бывает и 0.9). Получается что метод регистрации «полосок» сходу проигрывает отношению сигнал/шум импульсному методу в число раз, равное пиксельной длине «полоски», как минимум в 2 раза.

Решается увеличением апертуры. Зато и не требуется точного наведения телескопа.

Как принимать: не так уж и сложно. В фокус телескопа устанавливаем лавинный фотодиод, к нему усилитель, потом пишем что получается и анализируем на предмет пакетной передачи, можно и не в реальном времени.

Решите эту задачу в нашем конкретном случае. Дано: Есть группа объектов с несколькими кандидатами на "Маяк". Кто из них именно Маяк - неизвестно. Время пролета даже по свежим TLE - плюс-минус минуты. И даже положение объектов на небе такое, с точностью до over9000.

Почитал обсуждение визуальной телеметрии, ужаснулся. Сразу видно, что никто не сталкивался с особенностями работы электроники в вакууме.

Мы! Мы сталкивались

Любая из предлагаемых конструкций проживёт в таком виде несколько десятков минут, даже если КПД источника будет 90% (что нереально).

Вся выделяемая светодиодами и коммутирующей платой тепловая мощность планировалась к уводу на корпус аппарата. Долговременное (месяцы/годы) существование в рабочем варианте не предполагалось. Какие-то расчеты "на салфетке" были, но до ТВИ не дошло.

[4110]

Самые последние новости от разработчиков КА "Маяк".

Если коротко, то сейчас мы считаем, что “Маяк”, вероятнее всего, не раскрылся и то, что наблюдают сейчас наблюдают — это другие кубсаты, оснащенные бликующими на Солнце солнечными батареями.

Больше информации здесь https://geektimes.ru/post/291835/.

[1valdis]

Если коротко, то сейчас мы считаем, что “Маяк”, вероятнее всего, не раскрылся и то, что наблюдают сейчас наблюдают — это другие кубсаты, оснащенные бликующими на Солнце солнечными батареями.

Во, правильный вывод.
UPD. Правильные мысли в статье. Критикам говорят спасибо, а не троллями называют, это хорошо.

[Nova-82]

Самые последние новости от разработчиков КА "Маяк".

Закрутка тоже не сработала? или сказать об этом недостаточно данных?

upd. Прочитал статью на гиктайме. Раздел по деньгам меня шокировал. я просто в прострации....

[r1bgg]

Решите эту задачу в нашем конкретном случае. Дано: Есть группа объектов с несколькими кандидатами на "Маяк". Кто из них именно Маяк - неизвестно. Время пролета даже по свежим TLE - плюс-минус минуты. И даже положение объектов на небе такое, с точностью до over9000.

Дело в том что я не могу решить эту проблему в конкретном случае. Я отлично понимаю что вы хотели сделать: мигающий огонек на небе, который можно малой кровью зафиксировать. Это похоже на спор двух потерпевших крушение на необитаемом острове, что лучше: постоянно жечь небольшой костер, в надежде что кто то увидит, или же  спалить все что есть дотла, и за один раз, как только на горизонте покажется корабль. Получится может и так и так. Что бы поставить точку нужна задача, исходные данные и расчеты, которые докажут или опровергнут возможность фиксации света в виде полосок от постоянно работающих светодиодов в телескоп разумной апертуры с фотоприемником.

У вас есть готовые прикидки, какой яркости может достигнуть рукотворная звезда на светодиодах?

[4110]

Закрутка тоже не сработала? или сказать об этом недостаточно данных?

Я там в статье написал, что мы ее выключили специально после обсуждения. Осталась только та закрутка, которая случайно возникает при выходе из контейнера.

[Nova-82]

Я там в статье написал, что мы ее выключили специально после обсуждения. Осталась только та закрутка, которая случайно возникает при выходе из контейнера.

Грустно, получается конус не открылся - газогенератор не отработал по причине отказа от него... Проект не удался.

Но зато стало ясно что запустить в космос самодельный спутник вполне реально! Это уже большой +

[1valdis]

Если спутник не раскрылся - у него могут быть орбитальные параметры, близкие к остальным. Значит, 30-й вполне может быть не наш клиент?

[Golossvyshe]

Ну, в общем, с "Маяком" всё ясно.

Сегодня во время наблюдения лунного затмения попробую уловить... напоследок.

p.s. В следующий раз, ежели таковой случиться, надо либо не мудрствуя делать надувную белую сферу, либо уж плоский треугольник/квадрат из зеркальной плёнки, максимально возможного размера. Пусть как хочет кувыркается и зайчики пускает.
В обоих случаях - непременно отделяемые от коробочки. Дабы не сгорали в атмосфере, а тихо опускались на Землю.

Поиски такого артефакта - само по себе волнительный бонус и неслабый пиар проекту.

А коробочку обклеить СБ и оснастить передатчиком порядка 1 мВт. На одном транзисторе и кварце. Бодро излучающем несущую, без всяких модуляций.
Дальше уже пусть радиолюбители парятся.
 Вообще-то уловить сигнал 1 мВт с полосой в единицы герц с расстояния в сотни км - не столь уж трудная задача.

[n625]

Цитата: Nova-82 от Сегодня в 12:36:31

    Закрутка тоже не сработала? или сказать об этом недостаточно данных?


Я там в статье написал, что мы ее выключили специально после обсуждения. Осталась только та закрутка, которая случайно возникает при выходе из контейнера.

А зачем тогда батарея на бешеные ампер-часы? Вместо этой массы/объема отражающей плёнки можно было бы добавить.

[1valdis]

А зачем тогда батарея на бешеные ампер-часы? Вместо этой массы/объема отражающей плёнки можно было бы добавить.

Плёнки там, конечно, не добавить так просто, но зачем огромная батарея, полетевшая мёртвым грузом, я тоже не понял.

[Nova-82]

А зачем тогда батарея на бешеные ампер-часы? Вместо этой массы/объема отражающей плёнки можно было бы добавить.

Батарею рассчитали под раскрытие, закрутку, телеметрию и ещё запас.

Я так понимаю это единственное что хорошо просчитали и сделали на этом спутнике. К сожалению.

[n625]

Самые последние новости от разработчиков КА "Маяк".

1. > ... их инженеры участвовали в проектировании “Маяка”

А что именно они проектировали? Корпус? Платку управления с контроллером типа ATMega?

2. Вы уложились с техникой в собранные деньги. Зачем же было отдавать всё пиар-менеджерам?

[xd]

Баллистику ракеты считают под конкретное распределение массы всех аппаратов, после того, как они определены и отданы в заявке на запуск, изменить конструкцию и перераспределить массы не допускается.
Есть ещё такая штука: для многих аппаратов (почти всех) делается габаритно-массовый макет (и всегда красится белой краской): моменты сил и масса должны быть соблюдены. Если по какой-то причине на ракету невозможно поставить аппарат-попутку, то всегда ставится ГММ именно для того, чтобы баллистика ракеты не менялась. Сам же ГММ обычно не отделяется, а вместе с разгонником сжигается в атмосфере.

[AntonAlexandrov]

Дело в том что я не могу решить эту проблему в конкретном случае. Я отлично понимаю что вы хотели сделать: мигающий огонек на небе, который можно малой кровью зафиксировать. Это похоже на спор двух потерпевших крушение на необитаемом острове, что лучше: постоянно жечь небольшой костер, в надежде что кто то увидит, или же  спалить все что есть дотла, и за один раз, как только на горизонте покажется корабль. Получится может и так и так. Что бы поставить точку нужна задача, исходные данные и расчеты, которые докажут или опровергнут возможность фиксации света в виде полосок от постоянно работающих светодиодов в телескоп разумной апертуры с фотоприемником.

У вас есть готовые прикидки, какой яркости может достигнуть рукотворная звезда на светодиодах?

Я выше приводил формулу и расчеты. В районе +7...+9 по моим выкладкам.

В конкретном случае импульсный оптический передатчик с коротким импульсом вообще засечь будет невозможно, т.к. непонятно, куда смотреть. И даже понять, заработал передатчик или нет - не получится.

Сегодня во время наблюдения лунного затмения попробую уловить... напоследок.

Кстати, "группа в полосатых купальниках" будет пролетать по небосводу Дикого Запада США во время солнечного затмения

Страшно сказать, сколько балласта для центровки спускаемого аппарата приходится возить с земли и обратно.

Да в общем немного. Там вся нагрузка балансирует друг друга. С одной стороны - "тумбочка", с противоположной - десяток кубсатов. Но работа этого бедняги-балансировщика - да, адъ

[4110]

А что именно они проектировали? Корпус? Платку управления с контроллером типа ATMega?

Если Вы про Ялини, то они выпускали рабочие чертежи по нашим эскизам, и пытались сделать телеметрию, пока не стало ясно, что нам ее поставить не дадут.

[r1bgg]

Я выше приводил формулу и расчеты. В районе +7...+9 по моим выкладкам.

Что то я мысль потерял по невнимательности) 

[xd]

Если предположить, что яркость светодиода обеспечивает блеск +7m, то в движение пересчитать не проблема.
Давайте выберем для примера фотообъектив с фокусом F с диафрагмой Aх (которая меньше 1) (можно подставить циферки, но я это сделаю потом).
Дифракционный диск звезды будет иметь диаметр \(\displaystyle \frac{1.22\lambda}{F A} [rad]\). При проходе спутника через зенит угловая скорость движения составит \(\displaystyle \frac{v_{orb}}{H} [rad/s]\)
Соответственно, диаметр своего дифракционного диска аппарат будет проходить за \(\displaystyle \frac{1.22\lambda H}{F A v_{orb}} s\). Для высоты 600 км орбитальная скорость v_orb=7230 м/с.
Для портретного фотообъектива 135/2.0 подставим цифры и получим 1/1250 секунды. То есть время экспонирования каждого пикселя траектории будет составлять вот эту величину. Боюсь, облом.
Для 8-дюймового рефлектора с фокусом 1,2м (SkyWatcher dob 8") всё ещё хуже ~1/3600 секунды. Правда такой добик соберёт света в 9 раз, так что выигрыш будет в 3 раза по свету.