Cubesats: miniatūrie kosmosa pētnieki

CubeSats ir niecīgi satelīti, kas izveidoti īpašiem mērķiem, piemēram, kosmosa attēliem vai tehnoloģiskai pārbaudei. Šie nanosatellīti ir daudz mazāki nekā parastie laika apstākļu un sakaru satelīti, un tos ir samērā viegli izveidot un palaist, izmantojot tradicionālos komponentus. Šī ērta celtniecība un lētās izmaksas ļauj studentiem, maziem uzņēmumiem un citām iestādēm ērti un lēti piekļūt telpai.

NASA izstrādāja CubeSats kā programmas daļu, lai izmantotu nanosatellītus maziem pētniecības projektiem, kuri varētu plāno un būvē studenti, mācībspēki un mazas organizācijas, kuras parasti nespēj iegādāties atlaidi laiks. Tos galvenokārt izmanto universitātes un mazāki pētniecības institūti un uzņēmumi. CubeSats ir mazs un to ir viegli palaist. Tie ir būvēti, lai ietilptu standarta izmēros, lai tos būtu viegli integrēt nesējraķetē. Mazākais ir 10 x 10 x 11 centimetri (saukts par 1U), un to var palielināt līdz 6 V. CubeSats parasti sver mazāk par 3 mārciņām (1,33 kilogramiem) uz vienu vienību. Lielākie no tiem, 6U satelīti, ir aptuveni 26,5 mārciņas (no 12 līdz 14 kilogramiem). Katra CubeSat masa ir atkarīga no tā turētajiem instrumentiem un nepieciešamās palaišanas metodes.

Paredzams, ka CubeSats misiju laikā manevrēs pats un nēsās savus miniaturizētus instrumentus un datorus. Viņi savus datus nosūta atpakaļ uz Zemi, lai tos varētu paņemt NASA un citas zemes stacijas. Viņi izmanto saules baterijas enerģijas iegūšanai ar borta akumulatoru glabāšanu.

CubeSats izmaksas ir salīdzinoši nelielas, būvniecības izmaksas sākas no aptuveni 40 000 USD līdz 50 000 USD. Palaišanas izmaksas ir zemākas par USD 100 000 par vienu sēdvietu, īpaši, ja vairākas no tām var nosūtīt kosmosā uz vienas palaišanas platformas. Pēdējos gados daži palaišanas gadījumi ir devuši desmitiem CubeSats kosmosā vienā piegājienā.

2013. gada decembrī Tomasa Džefersona vidusskolas zinātnes un tehnoloģijas vidusskolā Aleksandrijā, Virdžīnijā, izmantojot viedtālruņa daļas, tika uzbūvēts pirmais mazais šāda veida satelīts. Viņu mazais satelīts, ko sauc par "PhoneSat, "pirmo reizi iecerēja NASA kā veids, kā pārbaudīt nanosatellītus, kas aprīkoti ar viedtālruņu tehnoloģiju.

Kopš tā laika ir lidojuši daudzi citi CubeSats. Daudzus ir projektējuši un uzbūvējuši koledžas studenti un mazas iestādes, kas ir ieinteresētas piekļuvē telpai izglītības un zinātnes aktivitātēm. Tas ir bijis lielisks veids, kā studentiem iemācīties veidot un vadīt zinātnes projektus, kā arī universitātēm un citiem piedalīties eksperimentos kosmosā ar maza mēroga pētniekiem.

Visos gadījumos attīstības grupas sadarbojas ar NASA, lai plānotu savas misijas, un pēc tam piesakās starta laikam, tāpat kā jebkurš cits klients. Katru gadu NASA paziņo CubeSat iespējas dažādiem tehniskiem un zinātniskiem projektiem. Kopš 2003. gada ir palaisti simtiem šo mini satelītu, kas nodrošina zinātnes datus par visu, sākot no radioamatieru un telekomunikāciju līdz zemes zinātnei, planētu zinātnēm, atmosfēras zinātne un klimata izmaiņas, bioloģijas un tehnoloģiju testēšana. Tiek izstrādāti vēl daudzi citi CubeSat projekti, kas aptver izpēti izpētes, bioloģijas jomā, pastāvīgus atmosfēras pētījumus un testēšanas materiālus izmantošanai nākotnes kosmosa kuģos.

CubeSats ir uzsākusi Krievijas Kosmosa aģentūra, Eiropas Kosmosa aģentūra, Indijas Kosmosa pētniecības organizācija (ISRO) un NASA. Viņi ir izvietoti arī no plkst Starptautiskā kosmosa stacija. Kopā ar attēlveidošanas un citu tehnoloģiju demonstrējumiem, CubeSats ir izvietojis saules buras tehnoloģiju, rentgena astronomijas instrumentus un citas kravas. 2017. gada 15. februārī ISRO izveidoja vēsturi, kad uz vienas raķetes izvietoja 104 nanosatellītus. Šie eksperimenti pārstāvēja studentu un zinātnieku darbu no ASV, Izraēlas, Kazahstānas, Šveices, Apvienotajiem Arābu Emirātiem un Šveices.

CubeSat programma ir vienkāršs un rentabls veids, kā sasniegt kosmosu. Nākotnes nanosatellīti sērijā koncentrēsies uz Zemes atmosfēras mērījumiem, turpinās studentu piekļuvi kosmosā, un vienā no tām - ar MarCO CubeSats - Marsā ar InSight tiks izvietoti divi no šiem mini-pavadoņiem Misija. Kopā ar NASA Eiropas Kosmosa aģentūra turpina aicināt studentus iesniegt CubeSat plānus iespējama palaišana nākotnē, apmācot vēl vairāk jaunu sieviešu un vīriešu kļūt par nākotnes kosmosa kuģiem inženieri!