Wärmeleitung in geschichteten Körpern?
Wieso gelten für optische Instrumente besondere Anforderungen an die Dimensionsstabilität (= Temperaturstabilität)? Was passiert bei Nichteinhalten der Anforderungen?
was kann man dagegen machen?
Präzession oberstes Maß! -> leistung vaariert mit Temp
--> Dunkelstrom wichtiges Thema -> Belichtungszeit begrenzt
(Dunkelstrom =elektrischer Strom der z.b. durch Temperatur im Sensor erzeugt wird ohne das Licht da ist, verschlechtert Signal to noise ratio)
Dagegen machen: Temperatur senken durch Radiatoren
[Alte Antwort
-> Optical Solar Reflectors und Second Surface Mirrors dagegen (dumme Antwort weil: optical solar reflectors sind eine Art von Seconds surface mirrors und werden als Radiatoren benutzt
BRUDI SAG DOCH EINFACH RADIATOREN DU DUMMER HURENSOHN)]
Wie entsteht ein sonnensynchroner Orbit und welche Vorteile hat er? Welche zwei Bahnelemente sind dafür wesentlich? Was beschreiben LTAN und LTDN?
Was ist die beste LTDN für Erdbeobachtung
SSO:
immer zu gleichen lokalen Sonnenzeit "Da die Uhrzeit auf einem Längengrad gleich ist, überquert der Satellit zur gleichen Sonnenzeit die senkrecht unter ihm befindlichen Gebiete" -> Erdbeobachtung!
Höhe und Inklination: 600 - 800 km, aufsteigende Knoten benötigt eine Präzessionrate von 0,9856º/Tag, 98° Inklination
Local Time of Ascending NodeLocal Time of Descending Node (ist um 12 Stunden zum LTAN versetzt) -> Zeitpunkt an dem der Satellit den Äquator überfliegt
Angabe in Winkel oder Uhrzeit! -> legt Ortszeit des Überflugs fest!
Beste LTDN:
TBD?
Welchen Orbit würden Sie für eine Mission wählen, die eine vollständige Erdbeobachtung mit hoher Auflösung durchführen soll?
polarer SSO
Welche Sensoren und Aktuatoren braucht man mindestens für das Erreichen des Safe-Modes bzw. für das Fine-Pointing? (targetpointing /TBD)
KI:
Welche Komponenten gibt es im elektrischen System? Nennen Sie diese und erläutern Sie kurz deren Funktion.
was sind die 4 Kernaufgaben des elektrischen systems
Generierung: Sonnenenergie (Solar Panels)
Speicherung: Batterie (Akkumulator)
Verteilung: Anpassung und Speicherung via Power Control and Distribution Unit (PCDU) sowie Kabelbaum (Energieversorgungsteil)
Wandlung: AC-DC usw.
TBD (Aufgaben elektrischer Systeme)
Was kann man tun, um die Temperatur abzusenken (Stelleschrauben nennen...)?
Radiatoren
Fins/Lamellen
Active cooling (TEC)
evtl auch durch:- heat pipes- fluid loop
wärmequellen durch satelliten Komponenten (Elektronik etc.) —> Betrieb anpassen
Was ist eine PCDU?
woraus bestehen die zwei Haupt Aufgaben?
Power Control & Distribution Unit
Energieregulierung, Steuerung und Verteilung, zusätzlich schützt sie den Energiebus.
Power Control beinhaltet:
Array Power Regulation (MPPT, S3R)
Battery management (BCR, BDR, Battery Monitoring)
Main Bus filtering
Power distribution beinhaltet:
Versorgung wird meist redundant ausgeführt
Power outlet protection and switching -> LCL/FCL
heater power distribution
Was ist ein Kleinsatellit? Welche Beschränkungen gibt es in der Kleinsatellitenentwicklung (2 Beispiele)?
welche Missionen können mit kleinsatelliten geflogen werden?
Nennen Sie zu jedem Bsp. 4 Features!
Beschränkungen: TBD ( gefällt Fabi nicht )
die Frage ist ja auch kompletter müll, komplett überarbeiten!
-Volumen (Launch, Masse, Stromverbrauch > SolarPanel-Größe)
-Orbit (da man in der regel mitfliegt -> piggy-bag)
weitere:
budget meist sehr klein - eingekaufte komponenten, wenig selbst entwicklung?
Missionen:
Erdfernerkundung
KommunikationNavigationMilitärisch
Astronomie
Space Utilization (Science Experiments, etc)
Vorteil der Multi Layer/Junction Solar Panels?
Hohe Spannung = effizienter in der Umwandlung höherer Absorptionsbereich
(nochmal überarbeiten, das ist ja nun halbgarer Quatsch) TBD
^AI slop
Subsysteme Satellit nennen (6) und kurz deren Aufgaben beschreiben
Was ist ein Satellitenbus?
Das ist doch murks? da fehlen doch einige System???
TBD
Attitude and Orbit Control System (AOCS) Lage und Bahnsteuerung des Satelliten
Command and Data Handling (C&DH) Überwachung und Steuerung des Satelliten, Datenverarbeitung, Reagieren auf Fehler• Power Supply System Energiegenerierung, anpassung, verteilung und speicherung sowie Überwachung und Sicherung der Satellitenkomponenten
Thermal Control System Temperaturregulierung des Satelliten (zulässige Temperaturen der Komponenten, Temperaturhomogenität, gradienten)
Telemetry, Tracking and Commanding (TT&C) Übertragung von Telemetrie und Nutzlastdaten zur Bodenstation sowie Empfang von Telekommandos
Structure and Mechanisms Unterbringung der Komponenten (ggf. präzise Ausrichtung), Ableitung der Startlasten zur Rakete, Schnittstelle zur Rakete, Separation oder Bewegung von Komponenten
--------- (was soll das denn hier?)
Payload wissenschaftliche, kommerzielle oder militärische Zielsetzung -> Definition der Mission
Satellitenbus :
Grundgerüst mit Antrieb, Stromversorgung, AOCS welches den betrieb eines satelliten ermöglicht, aber ohne Nutzlast
also basically alles außer die nutzlast
(Quelle: Wikipedia, idk)
Struktur: Belastungen (Welcher Art, welche Höhe, wie werden die getestet)
Startlasten GDP und Wie werden sie Getestet ?
- Bsp an Ariane 5 -
Statische Lasten: 4.2 g beim Start
Sinus Vibrationslasten: 0.6 -1 g & 2-100 Hz
Akustische Lasten: 140dB
Random Vibrationslasten: 80 - 300 Hz
Schocklasten: 2000g / 10000 Hz
getestet im shaker test - launcher gibt qualifikations lasten an, die müssen überstanden werden
Stellen Sie die Wärmeeinflüsse auf den Satelliten anhand einer Skizze dar.
Stellen Sie anhand der Skizze die dynamische Energiebilanz für den Satelliten auf.
1.
2.
F_x: Sichtfaktoren
alpha: Absorptionsgrad (optisch)
epsilon: Absorptions-/Emissionsgrad (infrarot)
sigma: Stefan-Boltzmann-Konstante
m: Masse des Satelliten
c: spezifische Wärmekapazität [W/(kg*K)]
Geben Sie 4 Parameter (im Hinblick auf die Energiebilanz) an, mit denen die Temperatur eines Satelliten angepasst werden kann.
Warum ist der Wärmefluss eines Satelliten nicht konstant (4 Gründe)?
Wärmefluss nicht konstant:
Satellitenfläche ändert sich durch Rotation des Satelliten
Tag Nacht Seite der Erde - Sonnenstrahlung fällt weg
Position über Erde hat Einfluss auf Albedo
IR Strahlung der Erde nicht konstant (Tag/Nacht, Wolken)
Dissipation in Satellit ist nicht konstant
Skizze zu Drallrad Lagenänderung (Satellitenwinkel, Drehzahl jeweils über Zeit)
1: Position fest, n = const
2: Position beginnend drehend, n = linear steigend, Je länger das Drehmoment wirkt, desto schneller dreht sich der Satellit
3: Position drehend, n = const
4: Position langsamer drehend, n = zurück zu n1
5: Position fest, n = const
s-p configuration or p-s?
s-p configuration (serial-parallel)= N cell/string (s) with M parallel strings (p) with M > N (8s24p)
p-s configuration(parallel-serial) = N cell/string (s) with M parallel strings (p) with M < N (3p9s)
ki generiert aber passt so und eigentlich ganz gut:
Reguliert/unregulierter Bus -> Unterschied
aus aktuellen Folien:
Regulated (e.g. 28V regulated, i.e => 27,86 – 28,14V)
Main bus bar and battery are separated by a regulator. Increased PCDU complexity (mass and cost) but good EMC performances.
Unregulated (e.g. 28V unregulated, i.e => 21,6 – 33,6V)
This means the main bus voltage is driven by the battery voltage.
Semi-Regulated (e.g. 50V unregulated with DC/DC converters for regulated 28V for some consumers)
Here high power consumers are fed by 50V supply (lower currents and less lossy) and low power consumers are supplied by 28V
Rechenaufgabe: Radiatorfläche bei gegebenen
ohne Albedo und Erde
Nennen Sie 4 Komponenten im Temperatur-Kontrollsystem und beschreiben Sie kurz deren Funktion.
MLI (multilayer insulation) = sehr effektives radiatives Schild bei großen Flächen
Isolierung des satellit gegenüber wärmeeinfluss von außen
heat pipes = erzwungene Konvektion, lange Distanzen möglich!
effektive wärmeleitung über größere Strecken, v.a bei radiatoren
Sensoren
Temperatur Messung zur Temperatur regelung
Electrical Heaters
heizen um unterkühlung zu vermeiden
abstrahlen von übermäßiger wärmeenergie
Top, zum glück wurde die Funktion so ausführlich beschrieben (ja hab mir da jetzt einfach was aus dem arsch gezogen)
Nach wieviel Jahren soll ein LEO-Satellit gemäß der Richtlinie des Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) zur Vermeidung von Weltraumschrott spätestens deorbitieren?
25
Was ist grün und schwebt im Weltall?
Ein Salatellit
Methoden bei Struktur?
Modal Analyse -> Eigendynamik/frequenten (Vibration)
von Mises -> Statische Spannungen
Bei Fasververbundwerkstoffen: Versagenskriterien
Man möchte Kosten und Zeit bei der Entwicklung von RIU und OBC sparen. Welches Konzept bzw. wie wird das realisiert? (Stichwort: getrennte Architektur von RIU und OBC)?
separat voneinander entwickelt, weil:
CDMU (Command and Data Management Unit) auf einzelne Missionen zugeschnitten, was COTS OBCs entgegenwirkt (bzw die nochmal zu benutzen)
RIU immer spät fertig (Remote interface unit) (da IF Def. sich zieht), CDMU würde bedeuten, dass man auch die OBC (On-Board Computers)Funktionalität relativ spät erhält -> verzögert OBC Qualifikation & Testing
ok jetzt noch mal auf Deutsch weil das versteht ja kein Schwein hier
die zwei werden seperat entwickelt weil:
der CDMU wird jedes Mal neu entwickelt speziell für die Mission
das RIU (quasi der Verteiler und Anschluss für ALLE Sensorik und elektronik) dauert immer ultra lange zu entwickeln weil die ganzen Sensoren und so auch noch nicht fertig sind
deswegen entwickelt man den CDMU getrennt damit man den schonmal testen kann und so
wirklich wer sich diese ganzen scheiß abkürzungen ausgedacht hat soll sich ficken gehen
Kesslereffekt beschreiben, was wird dagegen gemacht
Steigende Zahlen des Space Debris -> Kessler-Effekt: Kollisionen verursachen Kaskadeneffekt in LEO
-> European Code of Conduct for Space Debris Mitigation (25 Jahre)
—> Man muss nach 25 jahren deorbiten
Möglichkeiten:
Einsatz von Antriebssystemen
Nutzung der Restatmosphäre (bspw. Drag-Fläche vergrößern)
Nutzung des Magnetfeldes (Tether)
Verwendung eines Schleppsatelliten
Flying Laptop - Facts
#dyinglaptop
Launch 2017 in Baikonur
Größe: Waschmaschine & 107 kg
SSO 600km Orbit
Deorbiting Sail
Ziele: Ausbildung, Wissenschaftliche, Erdbeobachtung
Drallräder, 3 Typen nennen, beschreiben, Vor- und Nachteile nennen
Data Handling -> Komponenten und Aufgabe
glaube was hier zur RIU steht ist falsch deswegen hier einmal was die ESA dazu sagt:
Berechnung benötigte Leistung im Orbit (Eclipse, Sonnenzeit, Wirkungsgrad)
Haha du Vollidiot dachtest das wäre ne auf beiden Seite leere Karteikarte, ist es aber gar nicht
Berechnug wie viele Zellen in einem String, wie viele parallele Strings (Leistung!).
Bro hat hier einfach den halben Wikipedia Artikel reinkopiert…
Scheiß der Hund drauf sag ich TBD
nee brudi das hatten wir jetzt schon 2 mal ist easy keine ahnung was bro hier gekocht hat, aber was leckeres wars nicht, warscheinlich n eintopf oder so, kann man lassen sag ich
boah jetzt n linseneintopf wär hammer ey
Aussenkommunikation -> Komponenten – Aufgabe
TBD - ich befürchte da müssen wir nochmal in die Analyse
Aufgabe Solarzelle: Kennlinien U/I über Temperatur für Mars Express (MEX)
AOCS Software –Sensoren und Aktuatoren zu Modes (Tabelle)
Anforderungen Struktur nennen
5 Vorteile, 3 Nachteile (zu größeren Sats) Studentische Kleinsatelliten
Pro:
Schnelle Entwicklung
Schnellerer Rücklauf (Ergebnisse) von Wissenschafts- und Anwendungsdaten-> großes Ausbildungspotential (große Motivation!)
Größere Vielfalt an Missionen
Risiko / Kostenreduzierung
Stärkere Einbindung der regionalen Industrie
Con:
(Launch &) Orbit (da man in der regel mitfliegt -> piggy-bag)
Volumen & Masse
Stromverbrauch > SolarPanel-Größe + Instrumentenanzahl
5 AOCS- Sensoren nenn und jeweils 1 Mode
Welche AOCS Infos werden gemessen ?
Erdsensor
Messung der Lage relativ zur Erde
CPM, FPM & OCM
Sonnensensor
Messung der Lage relativ zur Sonne
Erd und Sonnensensor zusammen: Coarse Earth Sun Sensor (CESS)
Magnetometer (MGM)
Messung der Lage des Erdmagnetfeldvektors im Sensorreferenzsystem
RDM, CPM, FPM & OCM
Sternsensor (STR)
Messung der inertialen Lage (relativ zum Fixsternhimmel)
FPM & OCM
GPS Sensor
Messung der Position und Geschwindigkeit zur Orbitbestimmung
2 Kleinsatelliten und Facts nennen
GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment):
2 satellites, polarer Kreisorbit, Kooperation DLR/NASA, Measurements of Earths gravity field (Potsdamer Kartoffel), Launch in March 2002
UWE-1:
erster deutscher CubeSat (Uni Würzburg), Test: sehr effiziente Solar Panels, Telekommunikation Experiment, Launch 2005
(GaLiGrü^^)
Welche FEM-Analyse Steifigkeit und Festigkeit dimensioniert/nachgewiesen? Anforderungen/Randbedingungen legen zulässige Steifigkeit und Festigkeit fest
(Digga das ist nichtmal ein vollständiger deutscher Satz. Ich kann das alles nicht mehr…)
Ghadsä
Welche thermalen Komponenten werden mit WCH, welche WCC ausgelegt?
Welche Randbedingungen mit Thermalsimulationen Gewählt?
o Worst Case Hot - beeinflusst Radiatorauslegung
o Worst Case Cold - beeinflusst Heizerauslegung
deine mutter ist ne randbedingung
Was ist Notching?
Nennen Sie 2 Arten und 2 Verifikationstests!
Primary Notching
– Satellite mechanical interfaces are sized for a Design Limit Load
– Exceeding this Design Limit Load leads to damage of the satellite structure
– Primary Notching prevents exceeding the Design Limit Loads
Secondary Notching:
– Satellite components (equipments, sensors, instruments) are qualified for a certain load
– Exceeding this qualification load leads to damage of these components
– Secondary Notching prevents exceeding the qualification load of the component
Warum gibt es beim SSO eine Abhängigkeit zwischen Orbithöhe und Inklination?
Warum braucht man einen Antrieb (SSO)
Wo ist der Optimale Standort für eine Bodenstation?
Die Abhängigkeit zwischen Orbithöhe und Inklination entsteht, weil die für einen sonnensynchronen Orbit benötigte Präzession der Bahnebene von beiden Größen beeinflusst wird. Für jede Bahnhöhe existiert daher eine spezifische Inklination, bei der die Bahnebene der jährlichen Bewegung der Sonne folgt.
Ein Antrieb wird benötigt, um Bahnkorrekturen durchzuführen und die für den sonnensynchronen Orbit erforderliche Bahnhöhe sowie die lokale Überflugzeit aufrechtzuerhalten. Dadurch können störungsbedingte Bahnabweichungen kompensiert werden. (Widerstand durch Atmosphäre)
In der Nähe der Pole —> Häufige Überflüge
Ziele der Missionsanalyse ?
Missionsanalyse = Missionsziele und Anforderungen festlegen + Machbarkeit der Mission untersuchen
Thermalanalyse, welche Komponenten werden benutzt für
-Regelung der Temperatur
-Unterkühlung der Reaktionsräder
-Zu große Temperaturschwankungen über Orbit
-kurzeitige Überhitzung während Überflug
-dauerhaft zu hohe Temperaturen auf dem Satellit
(haben wir schon gemacht oder so)
Nennen und beschreiben Sie drei Analysen, die für die Auslegung von Satellitenstrukturen erforderlich sind. Welche Anforderung wird jeweils nachgewiesen.
Er hat eine Folie die heißt Analytical Methods - Conclusion und da werden 5 genannt:
Model (FEM)
Dynamics
Static Stress Analysis
Stability
Mechanical Joints
———————————————————————
Simulation –Dynamics
• Modal Analysis Natural frequencies, mode shapes
• Verification of stiffness requirements
• Basis for the simulation of vibration test
• Decoupling of modes
Nennen Sie drei Akkumulatoren Technologien. Welche hat die höchste spez. Energiedichte?
In welchen Bereichen liegt diese?
Legen Sie mit den Kennzahlen eine Batterie (Akkumulator) bei einer nominellen Busspannung von 24V und einer Leistung von 150W aus. (Wie viele Zellen in Reihe und parallele Reihen)
C= 2,4-2,5 Ah; I_max=2,5A; V_nominell=3,3V; max Endladungstiefe 75%; Betriebstemp. -30°C bis 55°C; Dimension 26x55 [mm]
Rechnung:
Nennen Sie 2 typische Solargeneratorregelungen (Solar array regulation)
Nennen Sie für jedes eine Satellitmission
Direct Energy Transfer (DET) (ISTSat-1)
—> DET is useful for missions with stable conditions (temperature, sun incident angle) over one orbit and over the lifetime due to simplicity
Maximum Power Point Tracker (MPPT) (Bepi Columbo)
—> MPPT is useful for missions with changing conditions over one orbit and over the lifetime.
Warum werden Dämpfer in der Raumfahrt verwendet?
Wie funktionieren Wirbelstrombremsen?
Was sind die Vorteile von Wirbelstrombremsen (Eddy current damper)?
Nenne zwei weitere Dämpfer.
Reduktion von Kinetischer Energie/Belastungen (Umwandlung)
—>Loads on latch mechanisms (Verriegelungen)
Wirbelstrombremsen:
2 weitere:
a,
b: hab das mal aufgeschrieben, checkt mal ob das passt:
Welche Thermalkomponenten würden Sie für folgende Probleme verbauen:
a. Beobachtung von Temperaturen & Steuerung von Komponenten
b. Unterkühlung eines Treibstoffventils
c. Zu hohe Temperaturschwankungen durch Orbitbedingungen
d. Überhitzung der Batterie oben und niedrige Temperatur unten
e. Überhitzung des gesamten Satelliten
(a, Thermistors für Heatercontroll und Monitoring purposes)
Chaty sagt:
Warum ist es wichtig die Bordzeit zu synchronisieren? Nennen Sie zwei Komponenten, die eine synchronisierte Bordzeit benötigen. Was bietet sich an als Zeitreferenz zu nutzen?
der OBC braucht das und sonst ist phillip sich nicht so sicher (ist komisch formuliert war seine Antwort :( )
Strukturunterteilung und jeweils 2 Materialien
Primärstruktur: Aluminiumlegierung, Faserverbundverkstoff
Sekundär: Berrylium, Keramik, Aluminium, CFK, GFK
Tertiärstruktur (Interconnectinh elements: Stahl, Titan, Carbonfaserverbund)
Molnija Orbit beschreiben und Arschlecken ( Flos )
Sehr hochelliptischer orbit um einen langen überflug im Apogäum zu ermöglichen.
Period: 12h
Semi-major axis: 26.600km
inclination: 63,4 degree
Typ. Russland (sehr hohe Breitengrade —> schlechte verbindung von Geo)
Erstauslegung Solararrays.
b, 90 min, Standartwert
c,d
Junge ist der Blöd, hier nochmal richtig (Kennt man doch wtf):
Nennen Sie 3 Komponenten des Datenverarbeitungssystems?
Beschreiben Sie dessen Aufgaben !
??¿‽
:(
ich denke sowas wie
OBC
RIU
Mass Storage Unit
Was ist ein Dusk-Dawn-Orbit
Bahnebene verläuft nahezu entlang der Tag-Nacht-Grenze
drehe diese karte um um sie sofort zu skippen :)
+3hp
^k(l)ein satellit
Zuletzt geändertvor 5 Stunden