Υποσύστημα Structural

Σε ένα νανοδορυφόρο, οι δομικοί μηχανικοί είναι αυτοί που σχεδιάζουν τα “οστά και τους μύες” που δίνουν τη μορφή και το σχήμα του νανοδορυφόρου. Αναλυτικότερα, για τον νανοδορυφόρο της ομάδας μας, AcubeSAT, τα μέλη της υποομάδας των δομικών μηχανικών έπρεπε να σχεδιάσουν προσεκτικά τόσο το εξωτερικό όσο και το εσωτερικό μέρος του νανοδορυφόρου.

Το εξωτερικό μέρος του νανοδορυφόρου αποτελείται από το frame, ενώ το εσωτερικό του διακρίνεται σε δύο μέρη, το άνω και το κάτω. Αρχικά, το άνω εσωτερικό τμήμα του νανοδορυφόρου είναι αυτό στο οποίο γίνεται η συναρμολόγηση του PCB (Printed Circuit Board), ενώ το κάτω μέρος είναι αυτό στο οποίο τοποθετείται το vessel. Τo PCB είναι απαραίτητο στην ηλεκτρονική, καθώς σε αυτό βρίσκονται όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα του νανοδορυφόρου (αισθητήρες, κονέκτορες, διακόπτες) που εκτελούν τις εντολές της κατασκευής και, επιπλέον ,είναι αυτό στο οποίο γίνονται όλες οι απαραίτητες συνδέσεις.

Ο νανοδορυφόρος, για να εξυπηρετήσει το σκοπό του, πρέπει να μπορεί να επικοινωνεί με τον σταθμό του στη γη και να καταφέρει κάτι τέτοιο πρέπει οι κεραίες του (patch και deployable) να βρίσκονται στο άνω μέρος του. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, και το communications PCB θα πρέπει να βρίσκεται και στο άνω μέρος του νανοδορυφόρου, ώστε να βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από τις κεραίες.

Προχωρώντας στο κάτω μέρος του νανοσορυφόρου, εδώ βρίσκονται το vessel και το unibody. Για τον σχεδιασμό του vessel, η υποομάδα έπρεπε να εξετάσει ποιο θα ήταν το ιδανικό του σχήμα, για να τοποθετηθεί και να ασφαλιστεί το unibody μέσα σε αυτό . Μετά από προσεκτική εξέταση, η υποομάδα αποφάσισε ότι απαιτούνται επίπεδες επιφάνειες. Ένα κυλινδρικό δοχείο ή ένα ορθογώνιο δεν θα μπορούσε να αποτελεί επιλογή, καθώς οι πιέσεις θα συγκεντρωνόταν στις γωνίες του vessel. Τo σχήμα που αποφάσισε η υποομάδα ότι θα ήταν ιδανικό είναι αυτό ενός ορθογωνίου με στρογγυλοποιημένες γωνίες.

Μέσα στο vessel τοποθετείται το Unibody. Σκοπός του Unibody είναι να διατηρήσει όλα τα συστατικά του ωφέλιμου φορτίου σε σταθερή θέση, ώστε η ομάδα να μπορεί να παρατηρήσει επιτυχώς το βιολογικό πείραμα που φέρει ο νανοδορυφόρος. Με άλλα λόγια, το Unibody μπορεί να χαρακτηριστεί ως μία θήκη για όλα τα αναπόσπαστα συστατικά του πειράματος. Η υποομάδα στοχεύει στην κατασκευή αυτού με τη χρήση 3D-εκτυπωτή και το υλικό το οποίο πρόκειται να χρησιμοποιηθεί είναι το ULTEM 2300.

Το τελικό και πιο σημαντικό βήμα αυτής της υποομάδας είναι ο τελικός σχεδιασμός του νανοδορυφόρου. Μετά από συνεργασία με τα υπόλοιπα υποσυστήματα, η υποομάδα του structural πρέπει να εξασφαλίσει μεταξύ άλλων, την αποτελεσματική τοποθέτηση των πάνελ, κεραιών και PCBs του ωφέλιμου φορτίου, ώστε τα τελευταία να επικοινωνούν με τα PCB που βρίσκονται εκτός του vessel. Κρίσιμο σημείο του σχεδιασμό αποτελεί και η διάταξη του δοχείου πεπιεσμένου αέρα (pressurized vessel), που το φυλάσσει το πείραμα της αποστολής μας. Πέρα από αυτό, ο σκελετός καθώς και όλα τα εξαρτήματα πρέπει να εξεταστούν αν θα ανταπεξέλθουν στις καταπονήσεις που θα δεχτεί ο νανοδορυφορος κατά την διάρκεια της εκτόξευσης. Για αυτό το επόμενο και σημαντικότερο κομμάτι,μετά το design, του υποσυστήματος μας, είναι η διεξαγωγή FE αναλυσεων (FEA) καθώς και μελλοντικά να πραγματοποιηθούν τεστ και πειραματα.

Κατηγορίες: CubeSat