Cubesats: exploratorii spațiale în miniatură

CubeSats sunt sateliți minusculi construiți în scopuri specifice, cum ar fi imagistica spațială sau testarea tehnologică. Aceste nanosatellite sunt mult mai mici decât sateliții convenționali meteo și comunicare și sunt relativ ușor de construit și lansat folosind componente off-the-raft. Această ușurință de construcție și costul lor ieftin facilitează accesul ușor și ieftin al spațiului pentru studenți, companii mici și alte instituții.

NASA a dezvoltat CubeSats ca parte a unui program de utilizare a nanosatellitelor pentru mici proiecte de cercetare care ar putea să fie planificate și construite de studenți, facultăți și organizații mici, care nu pot în mod normal să achiziționeze lansarea timp. Acestea sunt utilizate în primul rând de universități și institute și companii mai mici de cercetare. CubeSats sunt mici și ușor de lansat. Sunt construite pentru a se potrivi dimensiunilor standard pentru o integrare ușoară într-un vehicul de lansare. Cel mai mic are 10 x 10 x 11 centimetri (denumit 1U) și poate fi dimensionat până la dimensiunea de 6U. CubeSats cântărește de obicei mai puțin de 3 kilograme (1,33 kilograme) pe unitate. Cei mai mari, sateliții 6U, sunt în jur de 26,5 kilograme (12 la 14 kilograme). Masa fiecărui CubeSat depinde de instrumentele pe care le deține și de metoda de lansare necesară.

CubeSats este de așteptat să manevreze pe cont propriu în timpul misiunilor lor și să poarte propriile instrumente și computere miniaturizate. Ei își comunică datele înapoi pe Pământ, pentru a fi preluate de NASA și de alte stații la sol. Ei utilizează celule solare pentru energie, cu stocarea bateriei la bord.

Costul pentru CubeSats este relativ mic, costurile de construcție începând în jur de 40.000-50.000 USD. Costurile de lansare scad sub 100.000 USD pe sat, în special atunci când un număr dintre ele pot fi trimise în spațiu pe o singură platformă de lansare. În ultimii ani, unele lansări au ridicat zeci de CubeSats în spațiu dintr-o singură dată.

În decembrie 2013, studenții de la Liceul de Știință și Tehnologie Thomas Jefferson din Alexandria, Virginia, au construit primul satelit de acest fel, folosind părți ale unui smartphone. Micul lor satelit, numit „PhoneSat, "a fost conceput pentru prima dată de NASA ca mod de testare a nanosatellitelor echipate cu tehnologie smartphone.

Din acel moment, multe alte CubeSats au zburat. Multe au fost proiectate și construite de studenți și mici instituții interesate să obțină acces la spațiu pentru activități educaționale și științifice. Au fost o modalitate excelentă pentru ca studenții să învețe să construiască și să gestioneze proiecte științifice, iar pentru universități și alții să participe la experimente în spațiu cu exploratori de scară mică.

În toate cazurile, grupurile de dezvoltare lucrează cu NASA pentru a-și planifica misiunile, apoi se aplică pentru timpul de lansare, așa cum ar face orice alt client. În fiecare an, NASA anunță oportunități CubeSat pentru o varietate de proiecte tehnice și științifice. Din 2003, sute de mini-sateliți au fost lansați, oferind date științifice pentru orice, de la radio și telecomunicații amatori până la științele Pământului, științe planetare, știința atmosferică și schimbările climatice, biologie și testare tehnologică. Mai multe proiecte CubeSat sunt în curs de dezvoltare, care acoperă investigații în domeniul recunoașterii, biologiei, studiilor atmosferice continuate și materialelor de testare pentru a fi utilizate în viitoarele nave spațiale.

CubeSats a fost lansat de către Agenția Spațială Rusă, Agenția Spațială Europeană, Organizația Spațială Indiană de Cercetare (ISRO) și NASA, printre altele. De asemenea, au fost dislocate Stația Spațială Internațională. Alături de demonstrații de imagistică și alte tehnologii, CubeSats a implementat tehnologie solară de navigație, instrumente de astronomie cu raze X și alte sarcini utile. Pe 15 februarie 2017, ISRO a făcut istorie când a dislocat 104 nanosateliți la bordul unei singure rachete. Aceste experimente au reprezentat munca studenților și oamenilor de știință din SUA, Israel, Kazahstan, Elveția, Emiratele Arabe Unite și Elveția.

Programul CubeSat este un mod simplu și rentabil de a ajunge la spațiu. Viitoarele nanosatellite din serie se vor concentra pe măsurători ale atmosferei Pământului, continuând accesul elevilor la spațiu, și într-o primă - cu MarCO CubeSats - va implementa două dintre aceste mini-sateliți pe Marte cu InSight Misiune. Alături de NASA, Agenția Spațială Europeană continuă să invite studenții să depună planurile CubeSat pentru posibilă lansare în viitor, antrenând și mai multe femei tinere și bărbați pentru a deveni viitoare nave spațiale ingineri!