Een bevoorradingsvaartuig van Northrop Grumman Cygnus bracht begin oktober een lading nieuwe wetenschappelijke experimenten naar het internationale ruimtestation ISS. Dat is slechts een van de banen die het ambacht heeft, Hoewel. Zodra het van het station is losgekoppeld, zal Cygnus zijn activiteiten voortzetten door een twee weken durende test van opkomende technologieën te organiseren, bekend als SharkSat.

Intern ontwikkeld bij Northrop Grumman, SharkSat is slechts één voorbeeld van de grote verscheidenheid aan technologiedemonstraties die door het ruimtestation worden ondersteund ten behoeve van ruimteverkenning en mensen op aarde.

SharkSat verzamelt telemetrie aan boord - of metingen en andere digitale informatie - en stuurt deze terug naar de grond voor analyse, zegt David Schiller, die diende als hoofdonderzoeker voor SharkSat. "In dit geval, de telemetriegegevens zullen inzicht geven in de gezondheid en werking van de elektronische componenten van SharkSat."

Die componenten zijn gericht op de ontwikkeling van een Ka-Band Software Defined Radio (SDR). "Ka-Band" verwijst naar de frequentie van het elektromagnetische spectrum waarop het werkt. Het elektromagnetische spectrum van stralingsfrequenties omvat zichtbaar licht zoals dat van een lamp in uw huis, die gemaakt door de magnetron in uw keuken, en de frequenties die afkomstig zijn van een radiostation.

Naarmate meer toepassingen dit spectrum gebruiken om te communiceren, sommige bandbreedtes worden steeds drukker. De Ka-Band van het spectrum is momenteel minder druk en biedt datatransmissiesnelheden die honderden keren sneller zijn dan de bandbreedtes die momenteel in gebruik zijn. Het gebruik van de Ka-Band brengt enkele technologische uitdagingen met zich mee, echter, die SharkSat is bedoeld om te helpen overwinnen. De SDR van het onderzoek combineert geavanceerde versies van componenten zoals geïntegreerde schakelingen, digitale ontvangers, en multiprocessorsystemen.

"SharkSat is een opstap naar het hergebruik van deze apparatuur voor meerdere toepassingen in de toekomst, ", zegt Schiller. "De verbeteringen draaien om het gebruik van die meer geavanceerde en beter presterende componenten die beter in staat zijn, toch minder stroom verbruiken."

Mogelijke toepassingen van de technologie omvatten verschillende soorten terrestrische 5G-telecommunicatie, evenals ruimte-naar-ruimte en ruimte-naar-grond communicatie, onder andere.

SharkSat helpt ook bij het bieden van een pad voor de ontwikkeling van technologieën van de volgende generatie voor ruimtevaarttoepassingen. Deze toepassingen moeten worden afgewogen met behulp van bewezen, volwassen technologieën of meer geavanceerde, opkomende componenten die meer mogelijkheden bieden. Technologieën zoals SharkSat kunnen helpen de uitdaging aan te gaan van de langzamere evolutie van elektronica in de ruimte versus die van commerciële elektronica, zegt Schiller.

Door de bestaande infrastructuur van Cygnus als gastheerruimtevaartuig voor de test te gebruiken, kon het bedrijf zich concentreren op de technologie, hij voegt toe. "Cygnus biedt een laag risico, high-performance platform voor dit experiment. Deze test is het sluitstuk van een lange reeks gebeurtenissen. Als het zo goed gaat als we hopen, we zullen in staat zijn om te beoordelen hoe goed deze opkomende technologieën werken in een lage baan om de aarde. "

Northrop Grumman kon de ontwikkeling van SharkSat ook gebruiken om de volgende generatie technisch talent vooruit te helpen, het creëren van een team dat ingenieurs in de vroege stadia van hun carrière omvatte, samen met meer ervaren ingenieurs.

"De ontwikkelingstijdlijn van SharkSat was aanzienlijk sneller dan veel van onze ruimteprogramma's, een tweejarige ontwikkelingscyclus die begint te eindigen, “Dat gaf teamleden die relatief vroeg in hun loopbaan staan, een snelle introductie in alle fasen van de levenscyclus van een programma”, zegt Schiller. waar ze bij een ander project een volledige twee jaar kunnen besteden aan slechts een fractie van de cyclus."

De operaties beginnen nadat Northrop Grumman's 14e commerciële bevoorrading Cygnus-ruimtevaartuig is losgekoppeld van het station. SharkSat maakt elke dag drie passages over het grondsysteem gedurende ten minste twee weken, bij elke pas opstarten. De ingebouwde processor verzamelt gezondheids- en statusgegevens, en aan het einde van elke pas, SharkSat stuurt de telemetrie door naar Cygnus. Het ruimtevaartuig slaat de gegevens vervolgens op tot de volgende downlinkmogelijkheid, wanneer het wordt doorgegeven aan het Cygnus Mission Operations Center in Dulles, VA. Zodra het deze bewerkingen heeft voltooid, Cygnus zal uit zijn baan verdwijnen en nog een laatste taak uitvoeren:het verwijderen van enkele tonnen afval van het ruimtestation tijdens zijn vurige terugkeer in de atmosfeer van de aarde.

Dat zal een afsluiting zijn voor deze Cygnus en nog een andere technologiedemonstratie met ruimtestation.