TVAC testing, redesign, and assembly of a 6U CubeSat payload

Abstract

HYPSO-2 vil bli den andre satellitten som sendes opp som en del av HYPerspectral Smallsat for Ocean Observation (HYPSO) prosjektet ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU). HYPSO-2 skal forsøke å forbedre Hyperspectral Imager (HSI)-nyttelasten for å observere algeoppblomstringer i havet i en høyere kvalitet enn HYPSO-1. Det første målet med dette prosjektet var å utføre miljøtester på testmodellen av nyttelasten for å sikre at den kunne håndtere forholdene i rommet og kreftene under oppskyting. Det andre målet var å bygge Flight Model (FM) av nyttelasten som skal skytes opp i bane høsten 2024. Testmodellen ble testet for støt og vibrasjoner ved Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) Kjeller, og testet i et termisk vakuumkammer ved NTNU. Testene i det termiske vakuumkammeret vil være ha hovedfokus i denne masteroppgaven. En liten spektral forskyvning ble funnet i HSIen etter Thermal Vacuum Chamber (TVAC)-testing. Dette ble ikke ansett som et stort problem, da en lignende forskyvning var tilstede for HYPSO-1. Ingen skadelig utgassing fant sted, noe som ble fryktet at kunne oppstå før testing. FM for HSI-nyttelasten ble konstruert uten store problemer. Kalibrering og kvalitetsmålinger indikerer en forbedring i fokus på spektrogrammene fra HYPSO-1. Prosesseringsenheten, PicoBoB, har ennå ikke blitt satt sammen på grunn av en forsinkelse i levering av komponenter. Denne vil bli konstruert før nyttelasten sendes til NanoAvionics i Litauen, som er ansvarlig for å levere satellittbussen og montere nyttelasten i bussen.

The HYPSO-2 satellite will be the second satellite launched as a part of the HYPerspectral Smallsat for Ocean Observation (HYPSO) mission at the Norwegian University of Science and Technology (NTNU). HYPSO-2 aims to improve the Hyperspectral Imager (HSI) payload to observe algal blooms in the ocean at a greater quality than HYPSO-1. The first goal of this project was to perform environmental tests on the Engineering Qualification Model (EQM) of the payload to ensure the payload could handle the conditions of space and launch. The second goal was to construct the Flight Model (FM) of the payload that is to be launched into orbit in the fall of 2024. The EQM was tested for shock and vibrations at Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) Kjeller and tested in a thermal vacuum chamber at NTNU, where the latter is the focus of this thesis. A small spectral shift was found in the HSI after Thermal Vacuum Chamber (TVAC) testing. The spectral shift was not viewed as a major issue, and a similar shift was present for HYPSO-1. No harmful outgassing occurred, which was a concern prior to testing. The HSI payload FM was constructed without any major issues. Calibration and quality measurements indicate an improvement in the focus of spectrograms from HYPSO-1. The onboard processing unit, PicoBoB, has not yet been assembled due to a delay in components. This will be constructed during the summer of 2023 before the payload is sent to NanoAvionics in Lithuania, which is responsible for providing the satellite bus and integrating the payload into the bus.