Å lage cubesats til å gjøre astronomi

Pin
Send
Share
Send

Man tar ikke to kuber og gnir dem sammen for å lage statisk elektrisitet. Snarere sender du dem på en kort romreise til lavjord-bane (LEO) og plasserer dem fra hverandre litt avstand og voilà, så har du et teleskop. Det er planen til NASAs ingeniører av Goddard Space Flight Center, og også det som flere andre har forestilt seg.

Cubesats er en av de store galningene i den nye romindustrien. Men nesten alle som har flydd til dags dato er enkle rorfrie terninger som tar bilder når de er riktig orientert. GSFC-ingeniørene planlegger å gi to kuber betydelig kontroll over sine posisjoner i forhold til hverandre og til universet som omgir dem. Når den ene holder et teleskop og den andre en disk for å utslette den lyse solen, vil deres kubesatt-teleskop gjøre det som ikke engang Hubble-romteleskopet er i stand til og for langt mindre penger.

1U, 3U, 9U - disse er alle kubber i forskjellige størrelser. De har alle fellesstørrelsen på 1. En kubikk på 1U er 10 x 10 x 10 centimeter kubikk. En kube av denne størrelsen vil inneholde en liter vann (omtrent en kvart) som er en kilo vekt. Eller bytt ut det vannet med hydrazin, og du har veldig nær 1 kilo monoprøvende rakettdrivstoff som kan ta en kubestat plassering.

GSFC-romfartsingeniører, ledet av Neerav Shah, ønsker ikke å gå langt, de vil bare se på ting langt borte ved å bruke to kubikkmeter. Designet deres vil bruke det ene som et teleskop - noe optikk og en god detektor - og det andre kuberet vil stå av omtrent 20 meter, slik de planlegger, og fungere som en standard. Coronagraph cubesat vil fungere som en solmaske, en okkult disk som blokkerer de lyse strålene fra overflaten til Solen slik at cubesat-teleskopet kan se ut med høy oppløsning på corona og solkanten. For disse ingeniørene er utfordringen å holde de to cubesats nøyaktig justert og peke på målet deres.

Bare dedikerte solobserverende romteleskoper som SDO, STEREO og SOHO er i stand til å blokkere solen, men deres avsnitt er begrenset. Å skille koronagrafen lenger fra optikken forbedrer markert hvor tett man kan se på kanten av et lyst objekt. Med korongrafmasken nærmere optikken, vil fortsatt sterkt lys nå optikken og detektorene og oversvømme det du virkelig ønsker å se. Teknologien Shah og hans kolleger utvikler kan være en stifinner for fremtidige romteleskoper som vil søke etter fjerne planeter rundt andre stjerner - også ved å bruke et annet avsnitt for å avsløre de ellers skjulte planetene.

Ingeniørene har mottatt en investering på 8,6 millioner dollar fra Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) og jobber i samarbeid med Maryland-baserte Emergent Space Technologies.

Utfordringen til GSFC-ingeniører er å gi to små kuber, veiledning, navigasjon og kontroll (GN&C) så bra som ethvert standard romskip som har flydd. De planlegger å bruke teknologien utenfor hyllen, og det er mange små og til og med store selskaper som utvikler og selger deler av cubesat.

Dette er en sorteringsperiode for den kubbesatte sektoren, om du vil, av den nye romfartsindustrien. GSFC-ingeniørene, ledet av Shah, sorterer gjennom komponentene utenfor hyllen, og vil være de beste i klassen. Delene de trenger er ting som bittesmå solsensorer og stjernesensorer, laserstråler og bittesmå detektorer av disse bjelkene, akselerometre, bittesmå gyroskop eller momentumhjul og også små fremdriftssystemer. Cubesat-industrien er ganske nær å ha alle disse klare som standardutgave. Spørsmålet er da hva gjør du med bittesmå satellitter i en lav-jord bane (LEO). Teleskoper for jordobservasjon er allerede i ferd med å gå foran, og omfang for astronomi er neste. Det er også planer om å dra ut i interplanetarisk rom med bittesmå og dyktige kubbesatsromssonder.

Hvorvidt man kan opprettholde et overskudd for et selskap bygd på kubikkvann, er fortsatt et stort spørsmål. Akkurat nå tjener de som bygger cubesats til kundespesifikasjoner, og de som tjener bittesmå hakker og spader for cubesats, tjener fortjeneste. Den lille industrien kan være overbygget som i økonomisk situasjon kanskje bare er naturlig. Mange små startups vil mislykkes. For forskere ved universiteter og forskningsorganisasjoner som NASA, har cubesats imidlertid oppholdskraft fordi de reduserer kostnadene med sin lave masse og størrelse, og de lave kostnadene for komponentene for å få dem til å fungere. GSFC-innsatsen vil avgjøre hvor raskt kubber begynner å utføre virkelig arbeid innen astronomi. Å kontrollere holdning og legge fremdrift er den neste store tingen i kubikkutviklingen.

referanser:

Pin
Send
Share
Send