Warning: mysql_num_rows(): supplied argument is not a valid MySQL result resource in /var/www/html/dtusat1/includes/header.inc.php on line 28
DTUsat-1: System Engineering - Minutes
DTUsat logo
DTUsat sites
DTUsat Project
» DTUsat-1




System Engineering


Date: 21-10-2002 By: Niels Holmgård Andersen
SysEng 21/10

1) Aalborg struktur
Da vi er så pressede med arbejdskraft på mekanik-siden, og da det desværre ikke er lykkedes at få den side af arbejdet besat med studenterarbejdskraft, bliver vi nødt til at gøre noget drastisk ved strukturen. En af mulighederne er at købe Aalborgs struktur og adaptere enten den eller vores indmad for at mindske det nødvendige arbejde. Det kræver at vi finder ud af om den kan bruges umiddelbart og hvor meget arbejde der er i det.

DSRI vil gerne stille to mandemåneder til rådighed til at hjælpe med mekanikken. Lars Hein mente at det ville koste 100.000 at få IPU involveret i projektet, hvilket vi simpelthen ikke har penge på budgettet til. Andre vejledere bruger arbejdstid og fritid, men IPU skal altså betales. Der er et møde med DSRI og IPU tirsdag 1300, hvor vi prøver at finde ud af hvad vi gør for at få en brugbar mekanisk struktur så hurtigt og smertefrit som muligt. En løsning er at prøve at hyre Aalborgs mekanikgruppe, fx Lars Christian Terndrup Overgaard (www.lcto.dk) , som har arbejdet på Aalborgs struktur og dermed er godt inde i den, til at gøre det.

[Det viste sig i dag tirsdag at Lars ikke har tid, men hans projektmakker, Martin H. Larsen, vil gerne komme over og diskutere det med os. Det sker på mandag.]

Niels skriver en kontakt på Stanford om en bedre tegning af P-POD - den nuværende er temmelig svært læselig.
Niels skaffer Aalborgs printmål fra Lars Alminde. [De ligger allerede på hjemmesiden www.lcto.dk]

Ikke kritiske spørgsmål:
Vægt ser vi ikke så meget på lige nu - vi har en god margin fra Canada.
Termisk forbindelse kun gennem skruerne, men til gengæld direkte til strukturen. Det burde være lige så godt.
Anskaffe Aluminium 7075? Kulfiber? Varmehærdende epoxy? Nemmere at få tingene fremstillet i Aalborg, hvis det er muligt.

Mulige kritiske steder i Aalborgs struktur – Spørgsmål, som skal afklares:
Print skrueforbindes og elektriske forbindelser enten med standard IDC-stik eller med direkte ledningsforbindelser. Har Aalborg testet holdbarheden af disse? Ellers har det meget høj prioritet at få det gjort.
Vi skal meget snart bruge mål på skruerne/plads mellem bjælkerne i strukturen - Mogens forventer en mail. [Alt dette ligger under download på www.lcto.dk - kik under de enkelte subsystemer, de har både designspace og printdefinitioner liggende]
Kulfibersider - skal vi købe dem fra Aalborg eller lave dem selv, skal vi bruge de samme rejste sider. De rejste sider vil gøre det umuligt at folde antennerne ned langs siderne. Der er derudover et muligt problem med termisk udvidelse, da aluminium og kulfiber er meget forskellige. Dette kræver et opslag i Aalborgs rapport.
RF og plasma – den elektriske ledningsevne af kulfiber er ukendt – det bør vi se på.
Varmeledningen af kulfiber er ligeledes ukendt. Det er måske nok mindre kritisk, da alle print har fat i strukturen.
Kan kulfiber males på samme måde som aluminium – fx den termisk hvide maling vi har set på?
Har kulfiberstrukturen gennemgået termocycle? (kulfiber har negativ udvidelseskoefficient) [ikke ifølge www.lcto.dk, men den schedule de har der er en måneds tid gammel.]
Hvorfor er den allerede fremstillede kube i grunden defekt?
Mulige løsninger, der kan gøre det nemmere:
Antennen på en side - evt. dropper vi solcellerne på den side. Alternativt kan vi montere fødenetværk og antenner på payloadsiden, men det har nogle ulemper, især i forhold til udfoldning af tether. Hvis attitudekontrollen fungerer korrekt og vi befinder os i solsynkron bane, vil solcellerne på -z ikke få lys alligevel.
Siderne kunne laves og skrues på i aluminium – det løser flere af de ovenstående problemer og giver bedre strålingsforhold, men koster vægt. Skrueforbindelserne er allerede i brug på Aalborgs payloadside.
[En mulig løsning, der sviner med vægten, men til gengæld er både rimelig sikker og nem at konstruere, er at bruge Aalborgs ramme til at sikre dimensioner og accept af CalPoly, skrue aluminiumssider på og indvendig lave et ophæng til vores nuværende printstruktur, der skrues direkte sammen med OBC med fx 8 skruer. Ikke dermed være sagt at den er optimal eller overhovedet mulig, men den minimerer i hvert fald arbejdet.]
Hvad vil det koste at få lavet en prøve af delene i et billigt materiale? - det skulle primært være til at afprøve ledningsforbindelserne og samleproceduren.
Klaus Kjærgaard har tilbudt at lægge chippene til solsensorerne på tykfilm, hvilket vil gøre det muligt at montere sensorerne udvendigt. Det kan gøre det muligt at have plads til sensorerne med de ny, lidt mindre solceller. Dette bør tegnes op så hurtigt som muligt, så vi kan se hvad pladsen er. Printet indvendig indeholder 5-6 SO8 konponenter (forstærkere, A/D), men bør monteres tæt på selve sensoren af hensyn til støj. Der er tale om meget små signaler, men det er dog current-mode, så de er ikke så støjfølsomme endda.

2) Tether – blev presset ind her
Elektronik er færdig og fungerer tilsyneladende.

Spole er fremstillet i SLA - fortandingen er ikke så god, da værktøjsradius er sammenlignelig med tændernes dimensioner, men det kan ordnes. Enten ved at gøre tænderne større eller ved at bruge en anden fremstillingsmetode. Widex råder også over en 3D-printer, osm arbejder i væskefase. Den har en væsentligt mindre værktøjsradius, men Acryl er mere skrøbeligt og er muligvis ikke så velegnet. En anden ting vi ikke kender er opførslen i vakuum - fx materialets damptryk og indholdet af luftbobler.

[Richard og jeg var efterfølgende ovre hos Jacob Nielsen for at kigge til laserskæringen, og det ser ud til at vi har en samleklar prototype torsdag.]

Midtvejsgruppen er ved at lægge sig fast på en enkelt model og ender sandsynligvis på samme model som Richard. De har undersøgt nogle andre løsningsmodeller, men de har nogle ulemper i forhold til yoyomodellen.

Emitteren vil koste ca. 20000 kroner at få lavet ved at nøjes med en enkelt maske. Det vil også koste en mindre bondegaard at få firmaet SRI til at sende en færdig, ca. 1500$ (plus 10000$ i anbefalet consulting, anbefalet af fremstilleren) for en enkelt i TO5. Richard beder dem om specifikationer på emitteren. [Ellers må vi overveje en af low-tech løsningerne – en glødetråd eller lignende.]

KU-fysikgruppen har regnet sig frem til at det ikke er noget problem at sætte emitteren på samme side som tetheren, hvilket gør strukturen enklere - mindre koordination mellem de enkelte dele er nødvendig.

Alt i alt en samling rigtig gode nyheder!


3) Status på tidsplan
Ingen bemærkninger(!)
Dette er kritisk, vi bliver nødt til at følge op på tidsplanen. Jeg ved ikke hvor mange der ikke har svaret på den udsendte Excel-fil, men der ligger ikke noget på hjemmesiden.


4) Runde
Ingen bemærkninger


5) Evt
Ingen bemærkninger


6) Huskeseddel fra Houston
Dette punkt var ikke officielt på dagsordenen, men da jeg alligevel kom til at tale over mig flere gange under mødet bestemte jeg mig til at samle de konkrete forslag og indtryk i et referatpunkt.

Så vidt jeg husker er der temmelig meget plads i powerbudgettet, særlig nu hvor vi kommer i solsynkron bane. Til gengæld er der ikke særlig meget plads på satelittens sider, særlig ikke på -z. Endelig er Emcores celler temmelig dyre. En løsning kunne være at gøre som vist på det vedhæftede billede. Der er brugt enkeltceller på 10x20 mm, som er loddet på en tynd printplade. Gennemføringerne er lavet som gennemføringer i print, men er isoleret fra aluminiumsfladen bagved.

Der er nogle fordele ved denne løsning. Vi kan købe enkeltceller i en standardstørrelse, hvilket jeg vil tro er langt billigere end Emcores celler. Vi kan dække alt det areal vi har til overs med celler, da vi ikke er begrænsede af geometrien. Vi kan desuden bruge solsensorprintene som den anden ende af gennemføringen og trække ledninger enten i bussen eller direkte til power, men bruge solsensorprintet til at give mekanisk stabilitet. Løsningen her er spaceproven og alligevel uhyre simpel. Vi kan fremstille den selv uden problemer. Endelig er der flexibiliteten - vi kan nemt lave lige præcis det antal celler i hver streng som giver den spænding som strømforsyningen skal bruge. Dermed undgår vi en fremskudt step-up converter, som jo også skal latch-up beskyttes med videre.

Ulemperne er først og fremmest effektiviteten. På den anden side kan vi øge arealet, og da vi - igen så vidt jeg husker - ikke har noget særligt problem med powerbudgettet ville det i hvert fald være en ide at overveje.

En anden ting: Universitetet i Kiruna har et lille termisk vakuumkammer, som vi måske kan komme til at låne når vi kommer så langt. Jeg ved ikke om de har en kunstig sol også, men det kan vi jo spørge om.

Herudover har jeg mødt en del mennesker, som er interesserede i at studere på DTU - masters, PhD og post graduate. Foreløbig har jeg udleveret emailadresser på mennesker der kunne få dem videre i systemet, hvilket måske nok er den mest personligt korrekte måde at gøre det på, men hvad er de præcise regler egentlig? Mogens, kan du opklare det?

Endelig gav besøget på ESTEC lidt indblik i hvordan vi skulle have kørt samarbejdet mellem de forskellige grupper helt fra starten, men jaja - vi har jo i hvert fald lært noget. Det skal også siges at projekterne her godt nok er større, men til gengæld også tager væsentlig længere tid fra start til gennemførsel end 1½ år.

ESA har besluttet at sætte virkelig hårdt ind for at forbedre rumfartsuddannelsen i Europa. Intet mindre end 1% af det totale budget skal på en eller anden måde gå til uddannelse. Grunden til det ekstreme mål er at generationsskiftet ikke går særlig nemt for rumfartsindustrien – man sidder med en masse ingeniører fra Apollo-æraen, som lige pludselig bliver pensionsmodne, så industrien er stærkt interesseret i at støtte uddannelse indenfor og information om rummet og dets udnyttelse. Det kan nok ikke bruges direkte, men jeg har foreslået Bernard H. Foing, som er ingeniør ved ESTEC, at nogle af disse penge ville være givet godt ud til at inkorporere en P-POD på en af Arianes launch-adaptorer. På den måde ville ESA kunne tilbyde billige og hyppige launches til CubeSats, hvilket garanteret ville få flere universiteter i gang med at bygge dem – og det er jo netop det ESA ønsker.

Af andre generelle indtryk: Det aerospaceindustrien selv oplever som vigtigt nu er:
· Manglende offentlig opmærksomhed, hvilket skyldes mangel på forståelige og appellerende projekter. Der mangler et nyt Apollo-program for at få offentligheden med. Den ret lille offentlige interesse giver sig udslag i mangel på midler, både menneskelige og økonomiske
· Generationsskiftet, som vi allerede har været inde på
· Ønske om at samle kræfterne i en større enhed end de nuværende nationale/regionale for at kunne løfte de rigtig store projekter, som fx bemandede ekspeditioner til Mars
· Stigende internationalt samarbejde indenfor datadeling og hurtig respons på behov, fx ved katastrofer
· En stigende udadvendthed – hvad kan vi bruges til for samfundet?
· En begyndende opmærksomhed på de farer der truer hele menneskeheden

Det var slående så ofte disse punkter kom op i debatten indenfor selv meget forskellige sessions.

Jeg har en bunke billeder, herunder en del detailbilleder af satellitter, som jeg håber at få tid til at vælge lidt ud i og vise frem. Desværre var der ikke andre Cubesatfolk derovre – lidt underligt, men jeg er ikke stødt på nogen.

Der kommer sikkert flere bulletiner efterhånden som jeg får dem trigget, men dette er vist et rigelig langt referat for nu. Tak for opmærksomheden :-)