Wikipedia

CubeSat

miniaturowy sztuczny satelita

CubeSat (U-class spacecraft[1]) – rodzaj miniaturowego sztucznego satelity o standaryzowanych rozmiarach. Podstawowa jednostka (1U) ma w momencie wystrzelenia objętość jednego litra o wymiarach kostki 10×10×10 cm (stąd nazwa) i masę do 1,33 kg[2][3] (wg pewnych specyfikacji do 1 kg[4]). Rozmiar satelity może być zwielokrotniony: typowo do 1,5, 2, 3, 6 i 12 U[3]. Najmniejszym znanym rozmiarem jest 0,25U, a największym 27U[5]. Najczęstsze rozmiary to 3U i 6U[6][7].

Vermont Lunar CubeSat

Typowym zastosowaniem jest edukacja oraz stosunkowo niskokosztowe sprawdzenie nowych rozwiązań technicznych, obserwacja i badania kosmosu lub inne badania naukowe[3]. Zazwyczaj do budowy cubesatów używa się dostępnych na rynku, gotowych elementów elektroniki. Twórcą takiego projektu może być każda osoba lub instytucja dysponująca odpowiednim do potrzeb budżetem[8].

Początki i rozwój

edytuj
 
Statystyki planowanych i działających Cubesatów (stan na marzec 2018[1])

W 1999 r. California Polytechnic State University i Uniwersytet Stanforda opracowały specyfikacje CubeSat, aby promować i rozwijać umiejętności niezbędne do projektowania, produkcji i testowania bardzo małych satelitów przeznaczonych do wyniesienia na niską orbitę okołoziemską. Celem było wykonywanie badań i odkrywanie nowych technologii kosmicznych. Większość inicjatyw CubeSat miała miejsce w środowisku akademickim. Pierwsze wystrzelenie grupy cubesatów, stanowiących ładunek dodatkowy, nastąpiło z Kosmodromu Plesieck 30 czerwca 2003 r. przy użyciu rakiety Rokot-KM. Operatorem był Eurockot[9][10]. W następnych latach wykonano kolejne grupowe wystrzelenia[11], miejsca akademickim cubesatom zaoferowały tradycyjne agencje kosmiczne, np. NASA w ramach programu ELaNa[12] oraz Europejska Agencja Kosmiczna począwszy od debiutanckiego lotu rakiety Vega[13][14].

Forma CubeSatu zwróciła też uwagę rządowych agencji badawczych, m.in. Centrum Badawcze imienia Josepha Amesa w NASA[15], a nawet użytkowników wojskowych[16]. W 2013 roku już ponad połowa wystrzeliwywanych urządzeń nie pochodziła z uczelni[17], a w 2014 r. większość nowo wdrożonych CubeSatów pochodziła z firm komercyjnych, nade wszystko od Planet Labs i ich konstalacji Flock-1[18]. CubeSaty pochodziły także od grup hobbystycznych, były np. finansowane za pomocą crowdfundingu na Kickstarterze[19]. W 2015 roku CubeSat można było uruchomić za ok. 200 000$[20].

Zastosowanie i orbity

edytuj

CubeSaty są najczęściej wystrzeliwane jako dodatkowe ładunki w rakiecie nośnej (użyto tu wielu typów rakiet, m.in. Rokot, Kosmos 3M, Dniepr, Minotaur IV, PSLV, Vega, Falcon 9 i Atlas V) lub dostarczane jako część ładunku na Międzynarodową Stację Kosmiczną i wypuszczane przez śluzę w module Kibō (rozwiązanie oferowane przez firmę NanoRacks)[17][21]. Uruchomiono ponad 800 CubeSatów[8], liczba będących na orbicie nieustannie ulega zmianie[6] w wyniku spalania się satelitów w atmosferze[22][23].

CubeSaty stosuje się do przeprowadzania możliwych do zminiaturyzowania eksperymentów[24][25] lub do obserwacji Ziemi[26][27][28]. CubeSaty wykorzystywane są też przez radioamatorów[29][30]. Wiele CubeSatów jest wykorzystywanych do demonstrowania technologii kosmicznych, które są przeznaczone do użycia w małych satelitach lub mają wątpliwą wykonalność i jest mało prawdopodobne, by uzasadniały koszt większego satelity. Kilka misji na Księżyc i Marsa planuje użycie CubeSatów[31][32][33].

CubeSaty są zwykle zasilane wyłącznie przez panele słoneczne[34].

Większość cubesatów umieszczana jest na niskiej orbicie okołoziemskiej, gdzie mogą zostawać nawet na dekady po zakończeniu swojej misji[35]. Dwa z nich, wystrzelone 5 maja 2018 r. MarCO-A i MarCO-B, są pierwszymi ładunkami tego typu wysłanymi poza orbitę okołoziemską i mają na celu śledzenie skierowanego na Marsa w ramach programu Discovery lądownika InSight[36][37][38].

CubeSat a SmallSat

edytuj

CubeSat to rodzaj nanosatelitów[34], które mają standardowe rozmiary i formę[3][39].

SmallSaty dzieli się na[3]:

  • Minisatelity, 100-180 kilogramów
  • Mikrosatelity, 10-100 kilogramów
  • Nanosatelity, 1-10 kilogramów
  • Pikosatelity, 0,01-1 kilogramów
  • Femtosatelity, 0,001-0,01 kilogramów

Innymi rodzajami satelitów są PocketQube, TubeSat i SunCube[39].

Zobacz też

edytuj

Przypisy

edytuj
  1. ↑ a b Editorial | NASA Venture Class Procurement Could Nurture, Ride Small Sat Trend – SpaceNews.com, „SpaceNews.com”, 8 czerwca 2015 [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  2. ↑ CubeSat Design Specification [online].
  3. ↑ a b c d e Elizabeth Mabrouk, What are SmallSats and CubeSats?, „NASA”, 13 marca 2015 [dostęp 2018-05-10] (ang.).
  4. ↑ CubeSat concept – eoPortal Directory – Satellite Missions [online], earth.esa.int [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  5. ↑ Erik Kulu, Nanosatellite & CubeSat Database [online], Nanosatellite & CubeSat Database [dostęp 2018-05-10] (ang.).
  6. ↑ a b Erik Kulu, Nanosatellite & CubeSat Database [online], Nanosatellite & CubeSat Database [dostęp 2018-05-10] [zarchiwizowane z adresu 2018-05-10] (ang.).
  7. ↑ Nanosatellites (NANOSAT) [online], www.public.navy.mil [dostęp 2018-05-10] [zarchiwizowane z adresu 2018-04-24] (ang.).
  8. ↑ a b Erik Kulu, Nanosatellite & CubeSat Database [online], Nanosatellite & CubeSat Database [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  9. ↑ CubeSat – Launch 1 – eoPortal Directory – Satellite Missions [online], earth.esa.int [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  10. ↑ MOM – Eurockot`s Multiple Orbit Mission 8 Satellites into Different Orbits [online], www.eurockot.com [dostęp 2018-05-27].
  11. ↑ Missions [online], CubeSat [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  12. ↑ Erin Mahoney, Past ElaNa CubeSat Launches, „NASA”, 3 lipca 2016 [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  13. ↑ Fly Your Satellite! programme, „European Space Agency” [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  14. ↑ VV01 – Vega's first liftoff, „European Space Agency” [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  15. ↑ Yael Kovo, Nanosat Missions and Plans at NASA Ames, „NASA”, 14 kwietnia 2015 [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  16. ↑ Debra Werner, U.S. Military Eyes Adapting Cubesats for Battlefield Use – SpaceNews.com, „SpaceNews.com”, 14 lutego 2011 [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  17. ↑ a b CubeSat Database – swartwout [online], sites.google.com [dostęp 2018-05-07].
  18. ↑ Flock-1, -1b, -1c, -1d, -1d', -1e, -1f, -2, -2b, -2c, -2d, -2e, -2e', -2k, -2p, -3m, -3p, -3p' [online], space.skyrocket.de [dostęp 2018-05-27].
  19. ↑ Tiny CubeSat Satellites Spur Revolution In Space, „Singularity Hub”, 23 czerwca 2013 [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  20. ↑ Shane Hickey, The innovators: build and launch your own satellite ... for £20,000 [online], the Guardian, 5 kwietnia 2015 [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  21. ↑ CubeSat Deployment from the ISS – CubeSat Deployer in LEO [online], nanoracks.com [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  22. ↑ Amateur Radio CubeSat burns-up in atmosphere, „AMSAT-UK”, 9 marca 2013 [dostęp 2018-05-10] (ang.).
  23. ↑ Erin Mahoney, ELaNa XII Launches 4 CubeSats into Orbit on NROL-55, „NASA”, 2 października 2015 [dostęp 2018-05-10] (ang.).
  24. ↑ Tiny Satellites Can Do Big Science, „Space.com” [dostęp 2018-05-07].
  25. ↑ Bret Bronner, Duc Trung, Developing the Miniature Tether Electrodynamics Experiment Completion of Key Milestones and Future Work [online].
  26. ↑ Earth Observation CubeSats| Commercial Satellites in LEO [online], nanoracks.com [dostęp 2018-05-07] [zarchiwizowane z adresu 2018-08-23] (ang.).
  27. ↑ NanoAvionics to Build Earth Observation CubeSat for Rupercorp – Via Satellite –, „Via Satellite”, 28 sierpnia 2017 [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  28. ↑ Muthukumar Kumar, How Earth Observation Startups & CubeSats are changing the industry – Geoawesomeness, „Geoawesomeness”, 3 czerwca 2014 [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  29. ↑ Radio amateurs – CubeSat Team [online], www.cubesatteam-polito.com [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  30. ↑ Ham radio CubeSat launch success, „AMSAT-UK”, 13 stycznia 2018 [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  31. ↑ Tiny Cubesats Set to Explore Deep Space, „Space.com” [dostęp 2018-05-07].
  32. ↑ JPL | Cubesat | MarCO [online], www.jpl.nasa.gov [dostęp 2018-05-07].
  33. ↑ Bound for Mars, World's 1st Interplanetary Cubesats Phone Home, „Space.com” [dostęp 2018-05-07].
  34. ↑ a b NANOSATS & CUBESATS [online], kwiecień 2014.
  35. ↑ Peter B. de Selding, 1 in 5 Cubesats Violates International Orbit Disposal Guidelines, „SpaceNews.com”, 23 lipca 2015 [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  36. ↑ Wystartowała misja InSight, która zbada wnętrze Marsa [online], www.urania.edu.pl [dostęp 2018-05-07] (pol.).
  37. ↑ Associated Press, Nasa launches InSight spacecraft to explore the insides of Mars [online], the Guardian, 5 maja 2018 [dostęp 2018-05-07] (ang.).
  38. ↑ Mark Betancourt, Mars-Bound MarCO Twins Will Go Where No CubeSat Has Ever Gone, „Air & Space Magazine”, 4 maja 2018 [dostęp 2018-05-27] (ang.).
  39. ↑ a b Developer Resources [online], CubeSat [dostęp 2018-05-10] [zarchiwizowane z adresu 2018-05-17] (ang.).
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=CubeSat&oldid=65912918”