Man tar inte två kuber och gnider ihop dem för att göra statisk elektricitet. Snarare skickar du dem på en kort rymdsresa till lågjordbana (LEO) och delar dem ut en bit avstånd och voilà, du har ett teleskop. Det är planen för NASA: s ingenjörer för Goddard Space Flight Center och också det som flera andra har föreställt sig.
Cubesatser är en av de stora galningarna i den nya rymdindustrin. Men nästan alla som hittills har flyttat är enkla rodrar som tar bilder när de är riktade korrekt. GSFC-ingenjörerna planerar att ge två kuber betydande kontroll över sina positioner relativt varandra och universumet som omger dem. Med den ena som håller ett teleskop och den andra en skiva för att utplåna den ljusa solen kommer deras cubesat-teleskop att göra vad inte ens Hubble Space Telescope kan och för mycket mindre pengar.
1U, 3U, 9U - dessa är alla kuber i olika storlekar. De har alla gemensamt enhetsstorleken på 1. En 1U kubikvatten är 10 x 10 x 10 centimeter kubik. En kub av denna storlek kommer att innehålla en liter vatten (ungefär en kvarts), vilket är en kilogram i vikt. Eller byt ut det vattnet med hydrazin och du har väldigt nära 1 kilo mono-drivande raketbränsle som kan ta en plats i cubestat.
GSFC-rymdingenjörer, ledda av Neerav Shah, vill inte gå långt, de vill bara titta på saker långt borta med två kuber. Deras design kommer att använda ett som ett teleskop - en del optik och en bra detektor - och det andra kuberna kommer att stå av ungefär 20 meter, som de planerar, och fungerar som en bestämmelse. Coronagraph cubesat kommer att fungera som en solmask, en ockultiv skiva för att blockera de ljusa strålarna från solens yta så att cubesat-teleskopet kan se med hög upplösning på korona och solens kant. För dessa ingenjörer är utmaningen att hålla de två kuberna noggrant anpassade och peka på deras mål.
Endast dedikerade solobservatörs-teleskop som SDO, STEREO och SOHO kan blockera solen, men deras bestämmelser är begränsade. Att åtskilja avsnittet längre från optiken förbättrar markant hur nära man kan se på kanten på ett ljust objekt. Med corongraph-masken närmare optiken kommer mer starkt ljus fortfarande att nå optiken och detektorerna och översvämma det du verkligen vill se. Tekniken som Shah och hans kollegor utvecklar kan vara en sökare för framtida rymdteleskop som kommer att söka efter avlägsna planeter runt andra stjärnor - också med hjälp av ett annat avsnitt för att avslöja de annars dolda planeterna.
Ingenjörerna har fått en investering på 8,6 miljoner dollar från Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) och arbetar i samarbete med Maryland-baserade Emergent Space Technologies.
Utmaningen för GSFC-ingenjörer är att ge två små kubbatsatser vägledning, navigering och kontroll (GN&C) lika bra som alla standard rymdfarkoster som har flygt. De planerar att använda teknik utanför hyllan och det finns många små och till och med stora företag som utvecklar och säljer delar till cubesat.
Detta är en sorteringsperiod för den nya rymdindustrin för kubssatsektorn. GSFC-ingenjörerna som leds av Shah kommer att sortera igenom komponenterna utanför hyllan och kommer att välja det bästa i klassen. Delarna de behöver är saker som små solsensorer och stjärnsensorer, laserstrålar och små detektorer av dessa balkar, accelerometrar, små gyroskop eller drivhjul och även små framdrivningssystem. Cubesat-industrin är ganska nära att ha alla dessa redo som standardfråga. Frågan är då vad gör du med små satelliter i låg jordbana (LEO). Teleskop för jordobservationer gör redan framsteg och räckvidd för astronomi är nästa. Det finns också planer på att gå ut till interplanetens rymd med små och kapabla kubatsatsutrymme.
Huruvida man kan upprätthålla en vinst för ett företag som är byggt på kubikvatten är en stor fråga. Just nu tjänar de som bygger kuber till kundspecifikationer och de som tjänar små plockar och spade för kuberna gör vinster. Den lilla industrin kan vara överbyggd, vilket i ekonomisk ståndpunkt kanske bara är naturlig. Många små startups kommer att misslyckas. För forskare vid universitet och forskningsorganisationer som NASA har emellertid cubesats vistelse för att de minskar kostnaderna med deras låga massa och storlek och de låga kostnaderna för komponenterna för att få dem att fungera. GSFC-ansträngningen kommer att avgöra hur snabbt kubberna börjar göra verkligt arbete inom astronomifältet. Att styra attityd och lägga till framdrivning är nästa stora sak i cubesat-utvecklingen.
referenser:
