NASA heeft vier kleine onderzoekssatellieten gelanceerd, of CubeSats, ontwikkeld door vier universiteiten als onderdeel van een bredere missie om de volgende generatie polaire satelliet naar de ruimte te lanceren. Deze CubeSat-missies zijn geselecteerd via het CubeSat Launch Initiative (CSLI) als onderdeel van de 14e aflevering van de Educational Launch of Nanosatellites (ELaNa) -missies. De ELaNa XIV-missie is een hulplading op de Joint Polar Satellite System (JPSS)-missie, een samenwerking tussen de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) en NASA. JPSS-1 werd op 18 november gelanceerd, 2017 vanaf Vandenberg Air Force Base in Californië om 01:47 uur PST (04:47 uur EST). In de afgelopen vier jaar is universiteitsstudenten zijn betrokken bij het ontwerp, ontwikkeling en constructie van de CubeSats die door veerbelaste lanceerders in de ruimte zullen worden geworpen.

CubeSats spelen een steeds grotere rol bij exploratie, technologie demonstraties, wetenschappelijk onderzoek, en educatieve onderzoeken bij NASA. Deze miniatuursatellieten bieden een goedkoop platform voor NASA-missies, inclusief planetaire ruimteverkenning; Aardobservatie; fundamentele aard- en ruimtewetenschap; en technologiedemonstraties zoals geavanceerde lasercommunicatie, energie opslag, voortstuwing in de ruimte, en autonome bewegingsmogelijkheden. Ze bieden docenten ook een goedkope manier om studenten te betrekken bij alle fasen van de ontwikkeling van satellieten, operatie, en uitbuiting door de echte wereld, hands-on onderzoeks- en ontwikkelingservaring op door NASA gefinancierde lanceringsmogelijkheden voor ride-share.

CSLI maakt de lancering mogelijk van CubeSat-projecten die zijn ontworpen, gebouwd, en beheerd door studenten, leraren, en faculteit, evenals NASA-centra en non-profitorganisaties. Beheerd door het Launch Services-programma in het Kennedy Space Center van NASA in Florida, ELaNa-missies bieden een inzetmogelijkheid of ride-share-lancering naar de ruimte voor de CubeSats die zijn geselecteerd via CSLI. ELaNa-missiemanagers en hun teams betrekken scholen en hogescholen in de Verenigde Staten, het verstrekken van ruimtevaartonderwijs door de voorbereiding van nuttige ladingen (licenties, integratie en testen) in de ruimte gevlogen. Sinds de oprichting in 2010 het initiatief heeft meer dan 150 CubeSats geselecteerd en 49 CubeSats gelanceerd die voornamelijk zijn ontwikkeld door onderwijs- en overheidsinstellingen in de Verenigde Staten. Deze miniatuursatellieten werden geprioriteerd en geselecteerd via een formele NASA-beoordeling van voorstellen die waren ingediend als reactie op CSLI-aankondigingen. NASA kondigde begin augustus 2017 opnieuw een oproep tot het indienen van voorstellen aan.

Basis CubeSat-feiten:

• Gebouwd volgens standaardafmetingen van 1 eenheid (1U) wat gelijk is aan 10x10x10 cm
• Kan 1U zijn, 2U, 3U of 6U groot
• Weeg minder dan 3 lbs (1,33 kg) per U – 6U kan tot 14 kg (6,3 lbs) zijn

CubeSat-implementatie

Voor de ELaNa XIV-missie werden vier CubeSat-projecten geselecteerd. De CubeSats worden in Poly-Picosatellite Orbital Deployers (P-POD's) geplaatst die vervolgens worden geïntegreerd in een Delta II-raket die ze naar de ruimte zal brengen. De P-POD is ontworpen en vervaardigd door de California Polytechnic State University van San Luis Obispo, Californië. Nadat de belangrijkste payload is geïmplementeerd, de CubeSats zullen scheiden van hun P-POD's. Na 45 minuten in een baan om de aarde, de zenders van elke CubeSat worden ingeschakeld. De Cubesat-teams gebruiken grondstations om te luisteren naar hun bakens om de functionaliteit en operationele status van hun kleine satelliet te bepalen.

CubeSat-missies zullen naar verwachting ten minste 90 dagen duren, hoewel de duur kan variëren. Na voltooiing van de missie, beginnen de CubeSats aan een laatste val door de atmosfeer van de aarde, waar enorme hitte gegenereerd door wrijving ervoor zorgt dat ze uiteenvallen.

Veiligheid en missie zekerheid

Elke CubeSat-ontwikkelaar heeft geverifieerd dat hun satelliet voldoet aan de P-POD-vereisten. NASA voert een gezamenlijke missiegereedheidsbeoordeling uit met elke CubeSat-ontwikkelaar. Elke ELaNa CubeSat voldoet aan de Amerikaanse en NASA-standaardpraktijken voor het verminderen van orbitaal puin.

De CubeSats

MiRaTA—Magnetron Radiometer Technologie Versnelling

Massachusetts Instituut voor Technologie - Cambridge, Massachusetts

MiRaTA is een atmosferische sensing CubeSat die temperatuur meet, waterdamp, en wolkenijs in de atmosfeer voor monitoring van zwaar weer en de studie van de cycloonstructuur. MiRaTA test een nieuwe ultracompacte, radiometer met laag vermogen, evenals een nieuwe GPS-radio-occultatie (GPS RO) -ontvanger en patch-antennearray. De twee instrumenten zullen samenwerken om aan te tonen, Voor de eerste keer, kalibratiemethoden voor radiometers met behulp van co-located GPS RO-metingen. Deze technologie zal goedkope weerbeeldconstellaties mogelijk maken met een aanzienlijk verbeterde ruimtelijke resolutie in de tijd die de mogelijkheden van toekomstige weer- en klimaatwaarnemingsarchitecturen drastisch kan verbeteren. MiRaTA wordt gesponsord door NASA's Earth Science Technology Office in het kader van het In-Space Validation of Earth Science Technologies (InVEST) -programma. Het MiRaTA-team omvat MIT, MIT Lincoln-laboratorium, De luchtvaartmaatschappij, de Universiteit van Massachusetts Amherst, en het Space Dynamics Laboratory.

MakerZat-0

Northwest Nazarene Universiteit – Nampa, Idaho

MakerSat-0 is een technologische proof-of-concept-missie die tot vier wetenschappelijke payloads ondersteunt die zijn ontwikkeld door onafhankelijke teams. During the MakerSat-0 mission, one university science team will measure the mass loss of several additive-manufactured polymers in orbit. The materials are expected to undergo mass loss due to monoatomic oxygen radicals, ultraviolet (UV) radiation, ionizing radiation, and outgassing. A high school science team payload will also be flown. The MakerSat concept will be demonstrated with two launches:MakerSat-0 will be conducted through the ELaNa XIV program in preparation for the eventual printing, assembly and launch of MakerSat-1 from the space station. MakerSat:engineering.nnu.edu/research/makersat/

RadFxSat

AMSAT, The Radio Amateur Satellite Corporation – Silver Springs, Maryland

Vanderbilt University – Nashville, Tennessee

RadFxSat is a technology demonstration mission to monitor ionizing radiation effects in a memory integrated circuit. The memory, fabricated in a commercial 28 nm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process, supports a low-power sleep mode and will be used to compare the rate of radiation-induced bit errors between reduced and full-power states. The payload builds upon AO-85 (Fox-1A), the first of AMSAT's series of 1U CubeSats that was launched as part of ELaNa XII in 2015, with the goal of assessing and improving the reliability of commercial microelectronics for space applications.

EagleSat-1

Embry-Riddle Aeronautical University – Prescott, Arizona

EagleSat-1 is a scientific investigation that will attempt to measure the decay of the satellite's orbit over time by the means of an unlocked Global Positioning System (GPS) receiver in the space environment. The primary experiment will concern the use of supercapacitors for the battery bank. The satellite is composed of structures, power, communicatie, GPS experiment, and onboard computer (OBC) subsystems. The radio transmitter within the satellite has been donated by Wood &Douglas, part of the Ultra Electronics group in the United Kingdom.

EagleSat:prescott.erau.edu/about/labs/axfab-eaglesat/