Cubesats: Miniature Space Explorers

CubeSats er små satellitter, der er bygget til specifikke formål, såsom rumafbildning eller teknologisk test. Disse nanosatellitter er meget mindre end konventionelle vejr- og kommunikationssatellitter og er relativt lette at opbygge og lancere ved hjælp af komponenter uden for hylden. Den lette bygning og deres billige omkostninger giver nem, billig pladsadgang for studerende, små virksomheder og andre institutioner.

NASA udviklede CubeSats som en del af et program til brug af nanosatellitter til små forskningsprojekter, der kunne planlægges og bygges af studerende, fakultet og små organisationer, der normalt ikke er i stand til at købe lancering tid. De bruges primært af universiteter og mindre forskningsinstitutter og virksomheder. CubeSats er små og lette at starte. De er bygget til at passe til standarddimensioner for nem integration i et lanceringskøretøj. Den mindste er 10 x 10 x 11 centimeter (kaldet 1U) og kan skaleres op til 6U i størrelse. CubeSats vejer typisk mindre end 3 pund (1,33 kg) pr. Enhed. De største, 6U-satellitter, er omkring 26,5 pund (12 til 14 kilogram). Massen på hver CubeSat afhænger af de instrumenter, den har, og den nødvendige lanceringsmetode.

CubeSats forventes at manøvrere på egen hånd under deres missioner og bære deres egne miniaturiserede instrumenter og computere. De kommunikerer deres data tilbage til Jorden, der skal afhentes af NASA og andre jordstationer. De bruger solceller til strøm, med batteriopbevaring ombord.

Omkostningerne til CubeSats er relativt små, med byggeomkostninger, der starter omkring $ 40.000- $ 50.000. Startomkostninger dypper under $ 100.000 pr. Sat, især når et antal af dem kan sendes til rummet på en enkelt lanceringsplatform. I de senere år har nogle lanceringer loftet snesevis af CubeSats til plads på én gang.

I december 2013 byggede studerende ved Thomas Jefferson High School for Science and Technology i Alexandria, Virginia, den første nogensinde lille satellit af sin art ved hjælp af dele af en smartphone. Deres lille satellit, kaldet en "PhoneSat, "blev først undfanget af NASA som en måde at teste nanosatellitter udstyret med smartphones teknologi.

Siden den tid er der fløjet adskillige andre CubeSats. Mange er designet og bygget af universitetsstuderende og små institutioner, der er interesseret i at få adgang til plads til uddannelses- og videnskabsaktiviteter. De har været en fremragende måde for studerende at lære at opbygge og styre videnskabsprojekter, og for universiteter og andre at deltage i eksperimenter i rummet med småskalige opdagelsesrejsende.

I alle tilfælde arbejder udviklingsgrupperne med NASA for at planlægge deres missioner og derefter ansøge om lanceringstid, ligesom enhver anden klient ville. Hvert år annoncerer NASA CubeSat muligheder for en række tekniske og videnskabelige projekter. Siden 2003 er hundreder af disse minisatellitter blevet lanceret, der leverer videnskabsdata for alt fra amatørradio og telekommunikation til jordvidenskab, planetvidenskab, atmosfærisk videnskab og klimaændringer, biologi og teknologitestning. Mange flere CubeSat-projekter er under udvikling, der dækker undersøgelser inden for rekognosering, biologi, fortsatte atmosfæriske undersøgelser og testmaterialer til brug i fremtidig rumfartøj.

CubeSats er lanceret af Russian Space Agency, Det Europæiske Rumfartsagentur, den indiske rumforskningsorganisation (ISRO) og NASA, blandt andre. De er også blevet indsat fra den internationale rumstation. Sammen med billeddannelser og andre teknologidemonstrationer har CubeSats anvendt solsejleteknologi, røntgenstrålingsinstrumenter og andre nyttelast. Den 15. februar 2017 lavede ISRO historien, da den udsendte 104 nanosatellitter ombord på en enkelt raket. Disse eksperimenter repræsenterede arbejdet for studerende og videnskabsfolk fra USA, Israel, Kazakhstan, Schweiz, De Forenede Arabiske Emirater og Schweiz.

CubeSat-programmet er en enkel og omkostningseffektiv måde at nå plads på. Fremtidige nanosatellitter i serien vil fokusere på målinger af Jordens atmosfære, fortsat studerendes adgang til plads, og i en første - med MarCO CubeSats - vil udsætte to af disse minisatellitter på Mars med InSight Mission. Sammen med NASA fortsætter Det Europæiske Rumorganisation med at invitere studerende til at indsende CubeSat-planer for mulig lancering i fremtiden, der træner endnu flere unge kvinder og mænd til at blive fremtidens rumfartøj ingeniører!