Cubesats: Miniature Space Explorers

CubeSats är små satelliter byggda för specifika ändamål som rymdavbildning eller teknisk testning. Dessa nanosatelliter är mycket mindre än konventionella väder- och kommunikationssatelliter och är relativt enkla att bygga och lansera med hjälp av komponenter utanför hyllan. Den enkla byggnaden och deras billiga kostnader gör det enkelt för billiga platser för studenter, småföretag och andra institutioner.

NASA utvecklade CubeSats som en del av ett program för att använda nanosatelliter för små forskningsprojekt som kunde planeras och byggas av studenter, fakultet och små organisationer som normalt inte kan köpa lansering tid. De används främst av universitet och mindre forskningsinstitut och företag. CubeSats är små och enkla att lansera. De är byggda för att passa standarddimensioner för enkel integration i ett lanseringsfordon. Den minsta är 10 x 10 x 11 centimeter (kallas 1U) och kan skalas upp till 6U i storlek. CubeSats väger vanligtvis mindre än 3 kilo per enhet. De största, 6U-satelliterna, är cirka 26,5 pund (12 till 14 kilogram). Massan för varje CubeSat beror på de instrument som den har och vilken startmetod som behövs.

CubeSats förväntas manövrera på egen hand under sina uppdrag och bära sina miniatyriserade instrument och datorer. De kommunicerar sina data tillbaka till jorden, som ska hämtas av NASA och andra markstationer. De använder solceller för ström, med ombord batterilagring.

Kostnaden för CubeSats är relativt liten, med byggkostnader som börjar cirka $ 40,000- $ 50,000. Lanseringskostnaderna sjunker under $ 100 000 per sat, särskilt när ett antal av dem kan skickas till rymden på en enda lanseringsplattform. Under de senaste åren har vissa lanseringar tagit upp dussintals CubeSats till utrymmet på en gång.

I december 2013 byggde elever vid Thomas Jefferson High School for Science and Technology i Alexandria, Virginia, den första lilla satelliten i sitt slag med delar av en smartphone. Deras lilla satellit, kallad en "PhoneSat, "tänktes först av NASA som ett sätt att testa nanosatelliter utrustade med smartphone-teknik.

Sedan dess har många andra CubeSats flygt. Många har designats och byggts av högskolestudenter och små institutioner som är intresserade av att få tillgång till utrymme för utbildnings- och vetenskapliga aktiviteter. De har varit ett utmärkt sätt för studenter att lära sig att bygga och hantera vetenskapsprojekt, och för universitet och andra att delta i experiment i rymden med småskaliga utforskare.

I alla fall arbetar utvecklingsgrupperna med NASA för att planera sina uppdrag och sedan ansöka om lanseringstid, precis som alla andra klienter. Varje år tillkännager NASA CubeSat möjligheter för en mängd tekniska och vetenskapliga projekt. Sedan 2003 har hundratals av dessa minisatelliter lanserats, vilket ger vetenskaplig information för allt från amatörradio och telekommunikation till jordvetenskap, planetvetenskaper, atmosfärisk vetenskap och klimatförändring, biologi och teknologitestning. Många fler CubeSat-projekt håller på att utvecklas och täcker utredningar inom rekognosering, biologi, fortsatta atmosfärstudier och testmaterial för användning i framtida rymdfarkoster.

CubeSats har lanserats av Ryska rymdbyrån, European Space Agency, Indian Space Research Organization (ISRO) och NASA, bland andra. De har också distribuerats från den internationella rymdstationen. Tillsammans med bildbehandling och annan teknikdemonstration har CubeSats använt solsegelteknologi, röntgenstrålningsinstrument och andra nyttolaster. Den 15 februari 2017 gjorde ISRO historia när den satte ut 104 nanosatelliter ombord på en enda raket. Dessa experiment representerade arbetet med studenter och forskare från USA, Israel, Kazakstan, Schweiz, Förenade Arabemiraten och Schweiz.

CubeSat-programmet är ett enkelt och kostnadseffektivt sätt att nå utrymme. Framtida nanosatelliter i serien kommer att fokusera på mätningar av jordens atmosfär, fortsätta studentens tillgång till utrymme, och i en första - med MarCO CubeSats - kommer att distribuera två av dessa minisatelliter på Mars med InSight Uppdrag. Tillsammans med NASA fortsätter Europeiska rymdorganisationen att bjuda in studenter att lämna in CubeSat-planer för möjlig lansering i framtiden, utbilda ännu fler unga kvinnor och män för att bli framtida rymdskepp ingenjörer!