Satellieten komen voorbij veel. Terwijl ze met snelheden tot 27.000 kilometer per uur rond onze planeet razen, hebben ze te maken met het extreme vacuüm van de ruimte en enorme temperatuurschommelingen, terwijl ze proberen hun antennes nauwkeurig terug naar de aarde te trainen. En na de lancering, waar ze als een blik verf worden geschud en met een oorverdovend lawaai worden opgeblazen.
Om klaar te zijn voor deze beproeving worden alle satellieten vóór verzending zorgvuldig getest, waarbij wordt verzekerd dat alle losse schroeven goed zijn vastgedraaid en dat alle elektrische onderdelen in uitstekende staat verkeren. Voorheen vereiste dit het reizen naar meerdere locaties voor verschillende tests, maar in Groot-Brittannië biedt het onlangs geopende National Satellite Testing Centre in Oxfordshire een complete satellietgezondheidscontrole onder één dak.
“De industrie heeft gezegd dat ze één plek nodig hebben waar ze al hun tests voor hun grote complexe satellieten op één plek kunnen doen”, zegt Sarah Beardsley, directeur van het door de Britse overheid gefinancierde Rutherford Appleton Laboratory Space, dat de nieuwe in Harwell gevestigde faciliteit Science beheert. en Innovatiecampus. “Dit is het resultaat van jarenlang hard werken.”
De bouw begon eind 2018, nadat de Britse regering had aangekondigd dat ze £ 99 miljoen ($ 126 miljoen) in de NSTF zou investeren om een ”faciliteit van wereldklasse” te ontwikkelen voor het testen van satellieten. Oorspronkelijk gepland om in 2020 van start te gaan, is het project getroffen door vertragingen, waaronder die van Covid, waardoor de grote opening naar mei 2024 is verschoven. Elk jaar zullen er meer satellieten worden gelanceerd, en Airbus zal de eerste klant zijn die de faciliteit zal gebruiken voor zijn nieuwe satellietproject. Skynet 6A-communicatiesatelliet in juli.
Er zijn vier testgebieden binnen de NSTF. Het eerste dat je ziet als je binnenkomt – nadat je beschermende kleding hebt aangetrokken om de faciliteit zo schoon mogelijk te houden – is de enorme vacuümtestkamer waarrond het hele gebouw zou worden gebouwd. “Er zijn geen deuren die groot genoeg zijn om doorheen te lopen”, zegt Beardsley. In deze kamer kunnen pompen de druk verlagen tot slechts 0,00001 millibar, wat het vacuüm van de ruimte nabootst, terwijl een stikstofkoelsysteem de temperatuur tussen -180 en 130 graden Celsius kan verhogen en verlagen, het extreme bereik dat een satelliet kan ervaren terwijl hij in beweging is. en uit zonlicht tijdens een baan om de aarde.
Met een breedte van zeven meter en een diepte van twaalf meter is dit de grootste vacuümtestkamer in Groot-Brittannië. Het is zo groot dat de enorme deuren die nodig waren om de kamer, gebouwd in Turkije en Italië voordat deze enkele dagen voor de sluiting in 2020 per schip in Groot-Brittannië aankwam, ongeveer zo groot waren als wat op een Britse snelweg zou passen. De havenpoorten van Portsmouth moesten worden verbreed om de deuren van het schip te verwijderen. “We hadden het grootste konvooi in vredestijd dat over de A34 ging om hier te komen”, zegt Beardsley. Satellieten zullen weken of zelfs maanden in een testkamer doorbrengen om er zeker van te zijn dat ze de omstandigheden in de ruimte aankunnen: toen WIRED bezocht werd, werd een nepsatelliet genaamd The Iron Chicken gevonden – een diepe snee van een personage dat in een metalen nest leeft dat in een baan om de maan draait. iconisch – klassieke Britse kinderanimatie De Clangers– nam een ereplaats in bij de ingang van de kamer.
Na het testen van de vacuümkamer gaan de satellieten naar de trillings- en akoestische testruimte. Hier zal het hevig trillen – horizontaal en verticaal – op twee pads die worden aangedreven door een paar elektromagnetische motoren (Wallace en Gromit genoemd naar de geliefde stop-motion-personages) die extreme lanceringsomstandigheden simuleren. De aardbeving zal de satelliet blootstellen aan een kracht van 222 kilonewton, wat vier keer groter is dan de beet van een T. Rex. Als er ook maar iets los zit op de satelliet, zullen deze machines dit ontdekken.
Tijdens akoestische tests blaast een gigantische muur van 48 luidsprekers de satellieten met maximaal 146 decibel witte ruis. Voor een mens zou dit hetzelfde zijn als in de straalmotor van een vliegtuig staan. “Je zou ernstig gehoorverlies hebben”, zegt Ian Horsfall, groepsleider voor dynamiek bij RAL Space. Deze test is ontworpen om het geluid van raketmotoren bij het opstijgen na te bootsen en het pijnlijke volume bovenop de raket – waar satellieten worden opgeslagen op weg naar een baan om de aarde.
In de antennetestruimte absorberen 40.000 schuimpinnen op de muur alle ruis en elektromagnetische golven van de satellieten, terwijl de ruimte fungeert als een kooi van Faraday om binnenkomende elektromagnetische straling te blokkeren. De satellietschotel kan vervolgens worden scherpgesteld op een ontvanger in de kamer, om te zien of de straal vanuit de baan terug naar de aarde kan worden gericht, ondanks dat hij honderden of duizenden kilometers verwijderd is en zich met enorme snelheden voortbeweegt.