Konstrukce pikosatelitu CubeSat z hlediska radiačního stínění elektronických systémů

Bc. Lukáš BICEK

Diplomová práce

Mechanical structure of CubeSat picosatellite as radiation shield of electronic systems

Anotace:

Problém současných konstrukcí pikosatelitů CubeSat je jejich nedostatečná radiační ochrana. Omezení vzniká především z důvodu nízkých hmotnostních limitů. Důsledkem je pak malá spolehlivost a životnost elektronických součástek. Řada vývojových týmů podceňuje vliv kosmického záření a nevěnuje radiačnímu stínění potřebnou pozornost. Tato práce se zabývá výběrem vhodné konstrukční kostry pikosatelitu CubeSat a návrhem dvouúrovňového radiačního stínění pro úsporu hmotnosti. Najdete zde detailně zpracované jednotlivé díly včetně popisu jejich vzniku a výchozí konstrukce. Součástí práce je také výpočet potřebné tloušťky stínění v závislosti na parametrech orbitálních drah, které jsou používány pro malé satelity, na radiační odolnosti použitých součástek a na požadované životnosti elektronických systémů. Všechny získané informace jsou přehledně zpracovány v tabulkách váhových kalkulací a grafech vycházejících ze simulačního programu pro výpočet prostředí na nízkých oběžných drahách.

Abstract:

The problem of current constructions of picosatellites CubeSat is their insufficient radiation hardening. This restriction is due to the low weight limits. Then low reliability and service life of the electronic parts are the result. Many of development teams underestimate the effect of the cosmic ray and don't deal with the radiation hardening enough. This work is focus on the selection of suitable skeleton of the picosatellite CubeSat and design of two-level radiation shielding for reduction of weight. You can find here the individual parts described in detail from basic construction to the new ending version. The great attention is paid to the calculation of needed thickness of the aluminium shielding depending on parameters of orbits, which are used for small satellites, on the radiation resistance of used parts and required service life of electronic systems. All gained information are clearly processed into tables of weight calculations and diagrams, which simulation program for calculation of environment in the low earth orbits.

Klíčová slova

Radiační stínění satelitu, víceúrovňové radiační stínění, kosmické záření, Van Allenovy pásy, CubeSat, PilsenCUBE

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2014

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Ivo Veřtát, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta elektrotechnická

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Telekomunikační a multimediální systémy