science >> Wetenschap >  >> Astronomie

CubeSats:Vormgevingsmogelijkheden in de ruimte

CubeSats worden vanuit de NanoRacks-module aan boord van het internationale ruimtestation in een baan om de aarde gebracht. Krediet:NASA

Al meer dan een decennium, KubusSats, of kleine satellieten, hebben de weg geplaveid naar een lage baan om de aarde voor commerciële bedrijven, onderwijsinstellingen, en non-profitorganisaties. Deze kleine satellieten bieden mogelijkheden om wetenschappelijk onderzoek en technologiedemonstraties in de ruimte uit te voeren op een kosteneffectieve, tijdig en relatief eenvoudig te realiseren.

De kubusvormige satellieten meten ongeveer 10 centimeter aan elke kant, hebben een volume van ongeveer een kwart gallon en wegen minder dan drie pond per eenheid (U). CubeSats kunnen ook worden gecombineerd en gebouwd tot standaardafmetingen van 1U, 2U, 3U, 6U, enz. voor configuraties ter grootte van een brood, grote schoenendoos, magnetron, en meer.

Deze kleine sats worden door wetenschappers en onderzoekers van over de hele wereld gebruikt als een manier om gedurfde stappen te zetten als het gaat om ruimtewetenschap en verkenning. Hun kleine formaat maakt het mogelijk om snel te bouwen en te testen, waardoor CubeSats een ideale en betaalbare manier is om nieuwe technologieën en ideeën te verkennen.

Commerciële entiteiten

CubeSat-technologie wordt door veel organisaties buiten de NASA gebruikt om een ​​lage baan om de aarde en de effecten van microzwaartekracht te onderzoeken. Samen met NASA, bedrijven zoals Orbital ATK, RuimteX, en NanoRacks geven commerciële bedrijven de mogelijkheid om hun CubeSats als hulpladingen op vrachtbevoorradingsmissies naar het internationale ruimtestation te vliegen. In aanvulling, Rocket Lab en Virgin Galactic zullen binnenkort speciale CubeSat-lanceringen bieden vanuit de nieuwe Venture Class Launch Services. CubeSats kunnen direct vanuit de raket worden ingezet, van een ruimtevaartuig, of vanaf het station zelf, afhankelijk van de missie.

CubeSats STMSat-1, CADRE en MinXSS worden ingezet vanuit het internationale ruimtestation tijdens expeditie 47. Credit:NASA

Planet Labs heeft een reeks CubeSats ontwikkeld die tijdens verschillende expedities worden gelanceerd, waarvan vele zijn ingezet vanuit het internationale ruimtestation via de NanoRacks CubeSat Deployer. Deze satellieten voor beeldvorming van de aarde zullen beelden leveren aan een verscheidenheid aan gebruikers, aangezien ze zich richten op dichtbevolkte en agrarische gebieden om verstedelijking en ontbossing te bestuderen. De beelden zullen worden gebruikt om de hulp bij natuurrampen en de oogstopbrengsten in ontwikkelingslanden te verbeteren.

Onderwijsinstellingen en non-profitorganisaties

NASA's CubeSat Launch Initiative biedt kansen voor kleine satellietladingen gebouwd door universiteiten, middelbare scholen en non-profitorganisaties om op aanstaande lanceringen te vliegen. Door innovatieve technologiepartnerschappen, NASA biedt deze CubeSat-ontwikkelaars een goedkope manier om wetenschappelijk onderzoek en technologische demonstraties in de ruimte uit te voeren, waardoor studenten, docenten en docenten om praktische ervaring op te doen met de ontwikkeling van vlieghardware.

Elk voorgesteld onderzoek moet een voordeel voor NASA aantonen door aspecten van wetenschap, verkenning, technologische ontwikkeling, onderwijs of operaties die relevant zijn voor de strategische doelen van NASA. Dit initiatief biedt NASA een mechanisme voor goedkope technologieontwikkeling en wetenschappelijk onderzoek om strategische kennislacunes te overbruggen en vluchtgekwalificeerde technologie te versnellen.

Sinds de oprichting heeft CSLI 152 CubeSat-missies geselecteerd van 68 universiteiten en in 2015 NASA lanceerde de eerste CubeSat ontworpen en gebouwd door elementaire studenten. De recente achtste ronde van CubeSat-selecties omvat 34 kleine satellieten uit 19 staten en het District of Columbia om te vliegen als extra nuttige lading aan boord van missies die gepland zijn om in 2018 te lanceren, 2019 en 2020

Telefoonzat 2.5, gelanceerd in april 2014, is ontwikkeld door NASA Ames Research Center om commerciële smartphonetechnologie te gebruiken voor goedkope ontwikkeling van elementaire ruimtevaartuigmogelijkheden. Krediet:NASA

Voordelen op aarde

CubeSat-missies komen de aarde op verschillende manieren ten goede. Van satellieten voor beeldvorming van de aarde die meteorologen helpen de sterkte en richting van stormen te voorspellen, naar satellieten die zich richten op technologiedemonstraties om te helpen bepalen welke materialen en processen de meest bruikbare hulpbronnen opleveren en het beste functioneren in een microzwaartekrachtomgeving, de verscheidenheid aan wetenschap die mogelijk wordt gemaakt door CubeSats resulteert in diverse voordelen en mogelijkheden voor ontdekking.

"Je weet nooit wat ze gaan ontdekken of vinden, " zei Susan Mayo, National Lab en Education Specialist voor het International Space Station Program Science Office. "Welke betere systemen zullen er ontstaan ​​voor beeldvorming van de aarde? Gaan we een beter systeem ontwikkelen om iets te doen? Je weet nooit welke impact er op de lange termijn uit kan komen. Dat is waar dit allemaal over gaat - hoe zal het het leven ten goede komen uiteindelijk op aarde?"

CubeSats brengen dromen van ruimtevluchten, ontdekking en wetenschap dichter bij huis dan ooit. Voor meer informatie over wetenschap en onderzoek aan boord van het station, bezoek ISS Onderzoek en Technologie.