Thermal modelling of the PICSAT nanosatellite platform and synergetic prestudies of the CIRCUS nanosatellite

• Main Author: Flecht, Tobias
• Format: Others
• Language: English
• Published: Luleå tekniska universitet, Institutionen för system- och rymdteknik 2016
• Subjects: Thermal; CIRCUS; PicSat; NanoSatellite; CubeSat; Thermica
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-59925

In the present paper, which was written in collaboration with the Observatory of Paris, thermal models of two CubeSat missions were created. The first goal of this work was to create a nodal simulation of the PicSat satellite to verify the survivability of the system within the extreme space environment. In a second step suitable countermeasures were suggested, if parts of the satellite exceeded a critical temperature limit. Additionally, the impacts of three failure modes were investigated. The second goal was to perform thermal pre-studies of different satellite configurations of the CIRCUS satellite based on the model of PicSat. The simulation conducted in this work showed that PicSat fulfils its thermal requirements, except for three components. Out of the failure modes considered in this study, only an error of the attitude determination and control systems (ADCS) showed a critical impact on the thermal state of PicSat. As the outcome of the pre-studies of CIRCUS, two of the considered configurations were recommended for further analysis. The results of this work will contribute to the future development of the PicSat and CIRCUS missions. === Dans le cadre de ce mémoire, qui a été rédigé en collaboration avec l'Observatoire de Paris, les modèles thermiques de deux missions CubeSat ont été créés. Le premier objectif de ce projet était de d\'velopper une simulation nodale du satellite PicSat afin de vérifier la capacité de survie du système dans les conditions hostiles de l'espace. Dans un second temps, des mesures correctives ont été suggérées si la température de certaines sections du satellite venait à excéder une limite critique. En outre, les impacts de trois défaillances ont été analysés. Le second objectif était de réaliser des pré-études thermiques pour différentes configurations du satellite CIRCUS basées sur le modèle de PicSat. Les simulations réalisées dans le cadre de ce projet ont montré que PicSat remplit ses exigences thermiques, à l'exception de trois composants. Des différentes défaillances étudiées, seule une erreur du système de détermination et de contrôle d'attitude (Attitude Determination and Control System ADCS) a montré un impact critique sur l'état thermique de PicSat. A l'issue des pré-études de CIRCUS, deux des configurations étudiées ont été recommandées pour être l'objet d'une analyse plus avancée. Les résultats de ce projet contribueront au développement à venir des missions des satellites PicSat et CIRCUS.