Design of smallsat with feasibility analysis of damperless design

Abstract

Denne masteroppgaven er en fortsettelse på en prosjektrapport gjennomført forige semester, som er vanlig praksis ved NTNU. Oppgaven har tatt for seg mekaniske im- plikasjoner av designendringer og design og analyse-problemstillinger ved konstruk- sjonen av en 6U Cubesat, med hyperspectral- og RGB-sensorer. Spesifikt, har mu- ligheten for fjerning av dempere installert på et tidliger utviklet design av satelitten (HYPSO-1), blitt undersøkt med vibrasjon, sjokk og termisk simulering som grunnlag. Dette er et forsøk på å forenkle konstruksjonen for fremtidige iterasjoner, noe som legger til rette for raskere og billigere utvikling. Dette kan ogs å åpne flere design- muligheter, som kan gi rom for flere eller større instrumeter, som kan f.eks forbedre optomekanisk ytelse. Konstruksjonen er ikke bare avhengig av strukturell integritet, men også optisk ytelse, som kan bli påvirket av små forskyvninger. Den allerede oppskutte HYPSO-1 har vist problemer med et RGB-kamera ombord, og dette kan være et resultat av vibrasjoner og sjokk under oppskytning, termiske deformasjoner eller fabrikasjons- eller kalibreringsfeil. Som en del av HYPSO-prosjektet er målet for hver deltaker og forfatteren å bidra til de tekniske og vitenskapelige ressursene i HYPSO-prosjektet ved NTNU SmallSat. Designendringer bør bli dokumentert til å være nødvendige elelr fordelaktige for HYPSO-satelitten.

This Master’s thesis is a continuation of a project report made the previous semester, as is usual at NTNU. The project has explored the mechanical implications of design changes and design and analysis problems during the development of a 6U Cubesat, with onboard hyperspectral and RGB sensors. Specifically, the removal of polymer dampers installed on the present design of the satellite (HYPSO-1), with vibrations and thermal simulations to verify this possibility. This is in an effort to simplify the next iteration of the satellite, the HYPSO-2, facilitating faster and cheaper development. This can also open more design possibilities, leaving room for more instruments or better optomechanical performance. The design is not only dependent on the mechanical integrity in but heavily on the optical performance, which can be compromised by small displacements or thermal strains. The already launched HYPSO-1 has shown problems with an onboard RGB camera, and this could be due to vibrations, shock, thermal strains, or fabrication and calibration errors. As part of the HYPSO project, the goal for each participant and author is to contribute to both the technical and scientific resources of the HYPSO project at NTNU SmallSat. Design changes should be documented to be valuable and necessary improvements for the HYPSO satellite.