Спутник молодых инженеров 2 ( YES2 ) был построенным студентами тросовым спутником весом 36 кг , который был частью микрогравитационной миссии ЕКА Foton-M3 . Запуск российского Foton-M3 состоялся 14 сентября 2007 года в 13:00 (CEST) с помощью ракеты-носителя «Союз-У» , стартовавшей с космодрома Байконур в Казахстане . [1] Foton-M3 успешно вернулся на Землю 26 сентября 2007 года, приземлившись в Казахстане в 7:58 по Гринвичу. [2] Проект YES2 был реализован исследовательским центром Delta-Utec под руководством Управления образования ЕКА и был почти полностью спроектирован и построен студентами и молодыми инженерами.
Развертывание YES2 состоялось 25 сентября 2007 года. Целью миссии было развернуть трос длиной 30 км и толщиной 0,5 мм (изготовленный из Dyneema ) в два контролируемых этапа, чтобы выпустить небольшую, сферическую, легкую возвращаемую капсулу под названием Fotino по заранее определенной траектории к месту посадки в Казахстане. [3] Научные цели миссии были достигнуты. YES2 показал первое многоступенчатое развертывание троса. Его можно было реконструировать с точностью около 20 м для первого этапа (3400 м) и 100–150 м для развертывания на 31,7 км в целом. Первая ступень была развернута точно (погрешность около 10–20 м), вторая ступень была развернута с превышением на 1,7 км. Fotino был выпущен, как и планировалось, во время качания привязанной системы через вертикаль (как видно из Foton). Можно было оценить свойства троса, динамику развертывания и производительность системы развертывания троса. Устройство развертывания троса работало номинально. Однако из-за электрической неисправности бортовой компьютер не смог правильно зарегистрировать конечную длину, и первоначально сообщалось только о частичном развертывании на основе телеметрии, доступной в режиме реального времени. Было обнаружено, что начальное трение развертывания превысило номинальный диапазон, что, как показали испытания после миссии, скорее всего, было вызвано термомеханической усадкой катушки троса. [4] Через несколько недель после завершения миссии анализ полного набора данных подтвердил, что трос развернулся на полную длину в 31,7 км. [5] [6] После разделения от возвращаемой капсулы «Фотино» не было получено никакого сигнала, и она была потеряна. [4] YES2 установил новый мировой рекорд как самая длинная искусственная конструкция в космосе и позже был включен в Книгу рекордов Гиннесса, издание 2009 года. [7]
Большая часть работы, проделанной в этом амбициозном проекте (например, проектирование, производство и интеграция), была выполнена студентами и молодыми инженерами. Всего участвовало около 450 студентов.
Вскоре после начала проекта были созданы четыре «Центра экспертизы». Это были университеты, которые отвечали за части спутника или подсистемы. Центрами были: Самарский государственный аэрокосмический университет, Россия (анализ миссии, GPS); Университет Модены и Реджо-Эмилии, Италия (спускаемая капсула); Hochschule Niederrhein в Крефельде , Германия (трос); Университет Патры , Греция (механика и тепло). Координация и системное проектирование выполнялись генеральным подрядчиком Delta-Utec SRC из Нидерландов.
Ближе к концу проекта, на этапе производства и интеграции, работа сосредоточилась в офисе Delta-Utec в Лейдене и ESTEC ЕКА в Нордвейке , где спутник был построен и испытан.
Программа испытаний включала:
Спутник был передан ЕКА в начале мая 2007 года и вскоре был отправлен в Самару (Россия), где YES2 был впервые состыкован с Foton-M3 для испытательных целей. После этого YES2 и Foton были снова разделены и доставлены на Байконур (Казахстан) поездом, где весь спутник был полностью интегрирован и состыкован с пусковой установкой, ракетой-носителем «Союз-У» . Foton-M3 и YES2, наконец, были запущены 14 сентября 2007 года в 13:00 (CEST) со стартовой площадки «Гагарин» на космодроме Байконур .
Главным вкладом проекта стала демонстрация сложного управляемого развертывания в два этапа. После полета были собраны данные о развертывании из нескольких независимых источников, включая измерения длины и скорости развертывания с самого YES2, а также высокоточные данные трехосного акселерометра из отдельного эксперимента на космическом корабле-носителе Foton. Эти данные подтвердили, что развертывание в основном прошло успешно, в частности, критический первый этап и переход этапа, а также развертывание троса работали номинально. Полученные данные помогли понять производительность развертывающего устройства и динамику троса в еще невиданных деталях, включая явные сигнатуры звуковых волн, поперечных волн и движения пружинной массы. Небольшая возвращаемая капсула Fotino, предназначенная для демонстрации концепции SpaceMail, не была успешно восстановлена. Расчеты, основанные на данных датчика YES2, указывают на то, что место посадки должно было находиться в Аральском море или около него . В качестве альтернативы капсула, экспериментальная сама по себе, могла сгореть или совершить аварийную посадку.
Эксперимент состоял из трех основных компонентов:
Во время полета механизм FLOYD выбросил два других компонента. Затем должно было произойти контролируемое развертывание троса длиной 30 км. Орбитальная динамика заставила капсулу Fotino расположиться перед материнским космическим аппаратом. Остановив развертывание, было вызвано маятниковое колебание. Когда капсула и трос качнулись через местную вертикаль, трос был перерезан. Поскольку капсула затем двигалась слишком медленно, чтобы оставаться на орбите, она вошла в траекторию повторного входа в атмосферу с высоты около 250 км, защищенная тепловым экраном из новых материалов. Как только она достигла высоты 5 км, должен был раскрыться парашют, чтобы обеспечить мягкую посадку в степях Казахстана.
Поскольку данные с Fotino не были переданы на Землю, а сама капсула Fotino не была обнаружена, неизвестно, насколько хорошо капсула пережила вход в атмосферу.
