圖像記錄伽利略導航衛星在發射前的最後階段
歐洲的伽利略衛星導航陣容將不斷擴大。今年晚些時候,12顆”第三批”伽利略衛星中的前兩顆將由聯盟號從法屬圭亞那發射。它們在發射途中的最後一步位於荷蘭海岸的沙丘旁:ESTEC測試中心,它是歐洲最大的衛星測試設施。
已經進入軌道的26顆伽利略衛星中,除兩顆外,都在這個3000平方米的環境控制綜合體中進行了飛行前的測試,這裡有模擬太空飛行各個方面的測試設備。該測試中心由歐洲測試服務公司為歐空局運營和管理。
ESTEC測試中心是歐洲最大的衛星測試設施,是歐空局技術中心的一部分,位於荷蘭海岸的沙丘旁。這個3000平方米的環境控制綜合體擁有測試設備,以模擬太空飛行的所有方面。該測試中心由歐洲測試服務公司為歐空局運營和管理。
所有12顆第3批衛星在功能上與已經在軌的全面運行能力衛星相似,都計劃從德國的OHB來到這裡,評估它們的太空準備情況,然後再前往法屬圭亞那。
去年COVID-19大流行病開始時,這些衛星的第一對已經在ESTEC等候處理,由於測試中心關閉,測試短暫中斷,但在安全措施到位後恢復了運作。
伽利略第3批衛星在不來梅的OHB
這第一對衛星的測試已於4月完成,現在它們被存放在現場。此後,又有兩顆伽利略衛星抵達,另一顆將於本月加入。
新到的衛星首先要在真空和極端溫度下進行為期兩週的浸泡,以模擬它在太空中面臨的條件。這種”熱真空”測試在一個直徑為4.5米的不銹鋼真空室中進行,稱為Phenix。一個被稱為”熱帳篷”的內箱的兩側被加熱以模擬太陽的輻射,或被液氮冷卻以創造無太陽空間的超低溫環境。
2013年11月29日,人們看到第一顆伽利略全面運行能力衛星在經過五週的熱真空測試後,從Phenix測試室中出現。資料來源:歐空局-Anneke Le Floc’h
另一項測試是在麥克斯韋測試室中開啟所有的衛星系統,該測試室裝有屏蔽牆,可以阻擋所有的外部電信號,並在室內鋪設尖銳的無線電吸收”消聲”材料,以防止信號反射。以這種方式保持隔離,就像漂浮在無限的空間中,以進行”電磁兼容性”測試。每顆衛星都被打開,以檢查其所有系統能否在沒有有害干擾的情況下一起運行。
一旦衛星的太陽翼安裝完畢(來自附近萊頓的荷蘭空中客車公司),它們就可以進行”質量特性測試”。這包括測量以檢查其重心和質量是否符合設計規格。對這些了解得越精確,每顆衛星的方向就能更有效地被軌道上的推進器發射所控制,有可能通過節約推進劑而延長其工作壽命。
位於荷蘭的歐空局測試中心麥克斯韋試驗室內的伽利略全面運行能力衛星。資料來源:歐空局/OHB-S。布里
每顆衛星還在歐洲大型聲學設施(LEAF)中進行聲學測試,這實際上是歐洲最大的聲音系統。在這個11米寬、9米深、16.4米高的房間的一面牆上嵌入了四隻噪音喇叭,通過氮氣穿過喇叭產生聲音,總共超過了140分貝。放在衛星內的加速度計在這種聲音試驗中檢查潛在的危險的內部振動。
一旦每顆衛星的測試活動結束,它們將被運往歐洲在法屬圭亞那的太空港並準備發射。這兩顆經過測試的航天器將於10月出發前往庫魯,在年底發射。
歐空局的技術核心–歐洲空間研究和技術中心(ESTEC)的航拍圖
2020年夏天,ESTEC測試中心開始建造一個350平方米的新潔淨室。大多數時候,ESTEC測試中心的牆內同時有其他幾個測試項目以及伽利略衛星。
複雜的規劃和交通管理是必要的,以確保每個項目都能在他們需要的時候進入他們需要的設施。因此需要足夠的空間來容納不同的客戶,並允許他們在測試設施之間移動。