XMM卫星的试验

XMM(多面镜X射线观测卫星)是由阿里安-5发射的星载X射线观测站。其发射结构的高为10m,直径大于4m,重4t。这样高的卫星是对欧洲现有环境试验设备的一次挑战。为顺利进行环境试验,在设计上采取了按卫星形状将其分成上、下两段的措施。X射线反射镜模块的光学试验要求多种已有的和专门定制的试验设备,这是对核心技术的挑战,面对严格的进度要求,围绕大量同步进行的试验流程确定了卫星级的试验程序。对所有试验结果进行了核对以便尽早发现可能存在的问题。文章简要介绍了XMM的结构和试验进度安排,说明了卫星级模块的试验原理,通过试验设备和试样的结构依次讨论了每类试验。归纳了卫星试验流程和所达到的结果。

XMM卫星的结构和热设计

XMM(多面镜X射线观测卫星)卫星具有标准的结构和热设计。由于望远镜焦距长(7.5m),故反射镜远离其仪器。在发射前和发射中,卫星整体结构必须保持完整。在轨道上,卫星无法用星上软件进行热控,而卫星结构和热控功能是不可分割的。总的要求是调整安放在卫星一端的一组反射镜与另一端仪器的关系使它们对中。卫星中,有一小部分仪器需要保持在低温状态,但绝大部分需要保持在室温状态。热控的任务就是通过主动或被动的方法满足以上不同要求,使得在预期的温度变化范围内,使结构的"对中"保持不变。

XMM观测卫星系统概述

XMM是ESA承担开发的当今最大型科学观测平台,专门用于探测宇宙电磁光谱的软X射线部分。本文概要介绍XMM系统总体,包括空间段(卫星及其运载工具)和地面段(控制卫星和收集科学数据所需的所有地面基础设施)。此外,本文还将确定对实现任务主要目标以及满足项目计划要求和约束条件具有关键意义的XMM轨道。XMM是一个功能强大的端-端太空观测系统。

XMM项目的产品保证

产品保证管理产品保证(PA)在航天项目的质量控制中起着防患未然的作用。本文总结产品保证是如何在XMM项目中贯彻实施,在实践中遇到过哪些未曾预见到的问题以及应从我们的经验中汲取何种教训。产品保证(PA)管理的要素是人力资源、技术要求、信息流、结构配置控制、风险评估和评审。以XMM为例。

XMM航天器的定向与校准

XMM航天器的定向与校准性能对所获得的科学结果的质量会产生强烈的影响。发射前的单元试验和分系统试验以及试验后的分析表明,在技术要求上确实留有足够的余量,而且90%以上的预定观测目标都能实现。

XMM的电源分系统

XMM的电源分系统(EPS)是按照ESA电源标准'常规'设计的。本文描述了分系统的主要特征和性能,对十分成功的SOHO航天器在恢复过程中取得的经验加以利用,这些经验在第97期ESA简报中有详细的描述。

XMM的姿态与轨道控制

XMM卫星的姿态与轨道控制依靠两套星上分系统:姿态与轨道控制分系统(AOCS)和反作用控制分系统(RCS)。他们合在一起应提供以下功能:——在卫星与火箭分离后和太阳阵展开期间稳定地对太阳定向——以速度约210m/s的delta-V化学推进的方法增加卫星的近地点高度——在科学观测期间能持续40小时的提供不受干扰的、高精度。

XMM的数据处理分系统

为了使XMM数字处理系统满足任务的特殊需要,研制了既灵活又相对简单的星上数据处理(OBDH)分系统。XMM卫星的OBDH分系统是实时运行的,它完全符合ESA的数据包处理标准。数据包的长度可变,并且可随时供OBDH使用。OBDH遥测/遥控周期与仪器和分系统周期异步。遥测速率可以很容易地重新分配,以应付意料之外的卫星结构配置,例如损失遥测源的情况。由于不需要自动重新配置,因此降低了该分系统的复杂性。

XMM星上科学仪器的技术精华

引言X射线多反射镜任务(XMM)携带的有效载荷是ESA地平线2000科学计划的第二个里程碑,它由反射光栅光谱计(RGS)、欧洲光子摄像机(EPIC)及光学监视器(OM)3种科学仪器组成。本文将概述这3种科学仪器的主要特征。