science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Missie volbracht voor ESA's butaanaangedreven CubeSat

Waarnemen in 45 zichtbare en nabij-infrarode spectrale banden, de HyperScout hyperspectrale imager wordt in februari 2018 gelanceerd, aan boord van ESA's GomX-4B nanosatelliet ter grootte van een ontbijtgranen. HyperScout is ontwikkeld door cosine Research in Nederland. Krediet:cosinusonderzoek

De GomX-4B ter grootte van een cornflakesdoos - ESA's grootste kleine CubeSat ooit gevlogen - heeft zijn missie voor het Agentschap voltooid, testen van nieuwe geminiaturiseerde technologieën, waaronder:intersatellietverbindingscommunicatie met zijn GomX-4A twin, een hyperspectrale beeldvormer, star tracker en op butaan gebaseerd voortstuwingssysteem.

"Deze veelzijdige kleine missie heeft tijdens de vlucht buitengewoon goed gepresteerd, " zegt Roger Walker, toezicht houden op ESA's Technology CubeSats. "Wat de resultaten laten zien, is dat Europese CubeSats nu klaar zijn voor operationele inzet, als de eerste generatie CubeSat-constellaties in een lage baan om de aarde voor een verscheidenheid aan toepassingen.

"Dus onze beoordeling na de vlucht heeft ESA's in-orbit-demonstratiemissie tot een succes verklaard, maar in feite is het verhaal van GomX-4B nog lang niet voorbij. GomSpace, de fabrikant van de satelliet, blijft de nanosatelliet bedienen, terwijl de dochteronderneming van GomSpace in Luxemburg verantwoordelijk zal zijn voor de exploitatie van missies."

Veel sneller te bouwen en goedkoper te lanceren dan traditionele satellieten, ESA maakt gebruik van CubeSats op basis van gestandaardiseerde dozen van 10 cm voor het testen van nieuwe technologieën in de ruimte.

GomX-4B was ESA's eerste zes-eenheid CubeSat, twee keer zo groot als zijn voorganger GomX-3, gebouwd voor ESA door GomSpace in Aalborg, Denemarken, ook de bouwer van GomX-4A voor het Deense Ministerie van Defensie. Het CubeSat-paar werd op 2 februari gelanceerd vanuit Jiuquan, China.

GomX-4 paar. Krediet:GomSpace

GomX-4B gebruikte zijn butaan koudgas voortstuwingssysteem om weg te manoeuvreren van zijn tweeling, vliegen tot 4500 km afstand in een vaste geometrie - een limiet bepaald door de kromming van de aarde, en representatief voor de geplande CubeSat-constellatieafstand - om intersatellietradioverbindingen te testen die de snelle overdracht van gegevens van de aarde tussen satellieten en weer terug naar de aarde mogelijk maken.

Geleverd door de Zweedse vestiging van GomSpace, het aandrijfsysteem stelt de CubeSat in staat om zijn omloopsnelheid gecontroleerd aan te passen met een totaal van 10 m/s - een snelheid die overeenkomt met een geschopte voetbal.

"Ondanks al onze orbitale manoeuvres, GomX-4B heeft nog veel brandstof, " merkt Roger op. "Van de oorspronkelijke 130 gram butaan, slechts 13 gram werd verbruikt tijdens de missie."

In een andere eerste, GomX-4B verwierf de eerste hyperspectrale beelden van de aarde van een CubeSat. Cosine Research in Nederland en haar partners hebben de HyperScout-imager op handformaat voor ESA gebouwd. Dit verdeelt het licht dat het ontvangt in vele smalle, aangrenzende golflengten, het verzamelen van een schat aan milieugegevens.

De missie bewees ook dat hyperspectrale beeldverwerking aan boord kan worden uitgevoerd, om de hoeveelheid gegevens die naar de aarde moet worden verzonden te verminderen. Hoogwaardige beeldacquisitie vereist een goede aanwijsnauwkeurigheid en stabiliteit, dus GomX-4B testte ook een geminiaturiseerde sterrenvolger ontwikkeld door de Nederlandse CubeSat-fabrikant ISIS om zich te oriënteren op het omringende sterrenveld, draait zichzelf met behulp van snel draaiende reactiewielen.

Roger Walker, ESA's Technology CubeSat-manager, legt uit hoe het Agentschap gebruik maakt van deze goedkope gestandaardiseerde nanosatellieten in een doos, letterlijk een doos:gebaseerd op robuust, stapelbare elektronicaborden ondergebracht in een of meer gestandaardiseerde eenheden van 10 cm. CubeSats werden voor het eerst ontwikkeld in de VS als een educatief hulpmiddel:op grote schaal aangepast door universitaire technische faciliteiten om studenten in staat te stellen hun eigen ruimtemissies te bouwen en te vliegen. Krediet:Europees Ruimteagentschap

Een laatste experimentele lading verzamelde gegevens over hoe orbitale straling computergeheugens beïnvloedt.

De grote hoeveelheid vluchtgegevens die door de missie zijn geretourneerd, wordt geanalyseerd als een bron van geleerde lessen om de ontwikkeling van vervolg CubeSat-missies te begeleiden, te beginnen met GomX-5 waarvan het ontwerp met 12 eenheden volgende maand begint bij GomSpace.

De GomX-missies worden voornamelijk gefinancierd door Denemarken in het 'Fly'-element van ESA's General Support Technology Program om toonaangevende ruimtetechnologieën te ontwikkelen en te bewijzen.

ESA heeft een drietal Technology CubeSats uit België gepland om in het nieuwe jaar te vliegen:Qarman om atmosferische terugkeergegevens te verzamelen, Simba om het stralingsbudget van de aarde te bewaken en Picasso om de troposfeer en stratosfeer te bewaken.