Wetenschappers en ingenieurs van NASA noemden hun nieuwe CubeSat naar de mythologische Noorse god van de dageraad. Nutsvoorzieningen, slechts enkele dagen na de lancering, ze zijn ervan overtuigd dat Dellingr zijn naam eer aan zal doen en een nieuw tijdperk zal inluiden voor wetenschappers die kleine, zeer betrouwbare satellieten voor het uitvoeren van belangrijke, en in sommige gevallen, nooit eerder beproefde wetenschap.

Het ruimtevaartuig ter grootte van een schoenendoos zal in augustus worden gelanceerd aan boord van een SpaceX Falcon 9-raket naar het internationale ruimtestation ISS, waar het later zal worden ingezet in een lage baan om de aarde.

Dellingr is het geesteskind van wetenschappers van de Heliophysics Science Division van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en ingenieurs met het Applied Engineering and Technology Directorate of AETD van het centrum. Met opzet ontworpen om betrouwbaarder te zijn dan meer algemeen gebruikte CubeSat-platforms en relatief goedkoop, de zes-eenheid, of 6U, Dellingr zal de nauwkeurigheid van zijn ontwerp demonstreren, terwijl ze gegevens van NASA-kwaliteit verzamelen over de invloed van de zon op de bovenste atmosfeer van de aarde met behulp van een reeks geminiaturiseerde instrumenten en componenten [NASA-functie op instrumenten en componenten van Dellingr].

Het team begon Dellingr in 2014 te ontwikkelen als reactie op de groeiende belangstelling van NASA en andere overheidswetenschappers die CubeSat-platforms wilden gebruiken om wetenschappelijk onderzoek uit te voeren. Oorspronkelijk gemaakt door de California Polytechnic State University in 1999 voor educatieve doeleinden, het platform van universiteitsklasse won snel aan populariteit bij universiteiten die geïnteresseerd waren in het geven van praktische ervaring aan studenten met het bouwen van satellieten.

Naast hun lage kosten, deze kleine platforms intrigeerden wetenschappers met hun potentieel om zwermen van deze kleine platforms rond de aarde of andere zonnestelsellichamen te vliegen om gelijktijdig te verzamelen, meerpuntswaarnemingen - een waarnemingstechniek die financieel niet haalbaar is met grotere, meer traditionele ruimtevaartuigen. Hoewel ze hun oorspronkelijke academische doel vervulden, wetenschappers ontdekten al snel dat ondanks hun enorme potentieel om nieuwe soorten waarnemingen mogelijk te maken, de universiteitsklasse CubeSat voldeed niet helemaal aan hun behoeften.

"Het was een betrouwbaarheidsprobleem, " zei Michael Johnson, AETD's hoofdtechnoloog, een van de voorstanders van Dellingr. "Hoewel voldoende, universiteitsklasse CubeSats kwamen niet overeen met wat we wilden doen." Johnson citeerde de ervaring van Goddard-heliofysicus en afdelingshoofdtechnoloog Nikolaos Paschalidis, wiens succes het ontwikkelen van een geminiaturiseerde spectrometer werd ontsierd door CubeSat-mislukkingen.

Met zijn team, Paschalidis ontwikkelde 's werelds kleinste ion-neutrale massaspectrometer voor een 3U CubeSat-missie die vorig jaar werd gelanceerd. Echter, kort na de lancering van het ruimtevaartuig, missie-operators realiseerden zich dat het ruimtevaartuig niet goed communiceerde, vertraging van de ingebruikname van belangrijke ruimtevaartuigfuncties. Na ongeveer zes maanden, Paschalidis bevestigde eindelijk de basisfunctionaliteit van zijn instrument, maar de missie eindigde abrupt als gevolg van computerproblemen.

"De missie demonstreerde de basisfunctionaliteit van mijn instrument. de ervaring legde sterk de nadruk op de noodzaak van een robuuste bus en een compleet missie-operatiescenario, " zei Paschalidis, die met een verbeterde versie van zijn instrument vliegt op Dellingr.

Hoewel het team gelooft dat het uiteindelijk zal slagen in zijn baanbrekende missie, de weg naar de lancering was niet altijd soepel.

Binnen enkele maanden na het starten van Dellingr, ontdekte het team dat het bouwen van een betrouwbare, 6U CubeSat was makkelijker gezegd dan gedaan. Hoewel het team de kosten grotendeels wilde drukken door gebruik te maken van in de handel verkrijgbare subsystemen, het ontdekte dat deze componenten niet altijd goed samenwerkten of werkten zoals geadverteerd, extra inspanning van engineering en technicus vereist. Deze glitches verlengden de planning tot ver voorbij het doel van een jaar en dreven de kosten op.

Ze kwamen er ook snel achter dat ze de manier waarop ze CubeSat-missies beheerden moesten veranderen om ze betaalbaar te houden. "Het is een nieuwe manier van doen, " zei Project Manager Chuck Clagett. "We pasten oude manieren toe om dingen te doen voor een opkomende mogelijkheid en het werkte niet erg goed."

Van de oefening, het team vond een betere balans tussen beheer- en testvereisten en de kritieke behoefte aan meer missiebevorderende technologieën, inclusief CubeSat-specifieke software, zei Clagett.

Net zo belangrijk, het team leerde de ware kosten van een CubeSat-missie, zei Goddard heliofysicus Eftyhia Zesta, wie is de hoofdonderzoeker van het project voor de Dellingr-magnetometers. De universiteitsklasse CubeSat, ontwikkeld met minder rigoureuze ontwerp- en systeemengineeringpraktijken, isn't a realistic cost for highly reliable CubeSat missions, ze zei.

While Dellingr's developers await launch, they are heartened that NASA already is benefiting from their two-and-a-half-year effort to change the CubeSat paradigm. A recently selected CubeSat mission, the Plasma Enhancements in the Thermosphere Satellite, or petitSat, plans to use the second-generation Dellingr bus. The mission will study Earth's ionosphere, the atmospheric layer that can affect the transmission of communication signals.

"We know how to build satellite buses, " said Larry Kepko, a Goddard heliophyicist who is now heading NASA Science Mission Directorate's small satellite initiative. "All of our satellite buses last forever. We wanted to do the same thing with CubeSats, but without burdening the platform and driving up costs and extending schedules. We endeavored to transition CubeSats from an educational to a science tool. I think we did that with Dellingr."