Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

8.2
Spacecraft Configuration
Commercial aircraft all take essentially the same shape to fly at high speed and carry
sufficient passengers and cargo to meet market demands. However, commercial
communications spacecraft can and do take on a variety of shapes and configura-
tions because the external forces in space are much weaker. There is, of course,
the need to package the spacecraft for delivery to orbit by an Earth-launched rocket.
Once in space, a spacecraft is unfurled into a solar-paneled vehicle that is stabilized
along three axes.
This discussion is meant to give the reader some appreciation for the major
tradeoffs in communications spacecraft design. Additional common features include
power generation and storage, attitude sensing and control, propulsion for orbit
control, telemetry and command, thermal control, structural design, and integration
with the launch vehicle. Those criteria are addressed in relevant sections of this
chapter on spacecraft bus subsystems.
As shown in Figure 8.3, the three-axis spacecraft (also called body stabilized)
takes on the most convenient form for providing and supporting the communication
function. Typically, the body is box-shaped with one side pointing toward the
Earth at all times. Antennas are mounted on the Earth-facing side and the lateral
sides adjacent to it. The solar panels are flat and deployed above and below the
body, with orientation mechanisms provided to keep the panels pointed toward
the sun as the satellite revolves around the Earth.
The three-axis design was adopted to deal with the apparent power limitation
of the earlier spinning satellites and to make additional mounting area available

---

8.2
Spacecraft Configuration
261
Figure 8.3
General arrangement of a three-axis GEO spacecraft.
for complex antenna structures. It took many years for the design to mature,