NASAs lille satellit lover store opdagelser

Små satellitter giver en billig, lydhør alternativ til større, dyrere satellitter. Når efterspørgslen vokser, ingeniører skal tilpasse disse "nanosatellitter" for at give større dataanvendelse. NASA, i samarbejde med uddannelsespartnere, mål 2021 for lanceringen af ​​en innovativ CubeSat, der løser disse udfordringer.

CubeSats består af standardiserede terninger, eller U’er, typisk op til 12U. En 1U CubeSat er 10 kubikcentimeter og kan veje så lidt som tre pund. De starter som ekstra nyttelast på eksisterende missioner, giver en omkostningseffektiv mulighed for mindre forskningsprojekter. Satellitterne bruger i gennemsnit 90 dage i kredsløb, før de falder til jorden og brænder op i atmosfæren. Siden deres begyndelse, CubeSats har været en velsignelse for forskning og udvikling af små satellitter.

Typisk, NASAs Near Earth Network (NEN) leverer direkte til jord-kommunikation til CubeSats. Kommunikation sker kun, når en satellit passerer en af ​​NEN -antennerne, placeret over hele kloden. Et team af ingeniører og forskere fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, NASAs Kennedy Space Center i Florida og University of Florida samarbejder om en 12U CubeSat, der vil være den første til at kommunikere med NASA's Space Network, som leverer kontinuerlige kommunikationstjenester. University of Florida RadSat (UF-RadSat) er en fælles designindsats fra NASA-praktikanter fra flere universiteter i hele landet, der har indgivet flere oplysninger om opfindelser for dens teknologier. Satellitten vil cirkulere Jorden i en geosynkron overførselsbane, kommunikation med tre sporings- og datarelæ -satellitter (TDRS) og NEN -jordstationer. Denne metode giver næsten konstant datadækning - en innovation, der kan være nyttig til mange fremtidige CubeSat -missioner.

"Formålet med vores mission er samtidig at levere kritiske ingeniørdata til at styrke NASA-missioner, samtidig med at de demonstrerer de operationelle fordele ved næsten kontinuerlig kommunikation mellem CubeSats og TDRS-stjernebilledet, "sagde Harry Shaw, en NASA-medforsker til projektet. "Det arbejde, vi udfører for vores CubeSat -mission, muliggør denne kommunikationsmulighed for andre CubeSats."

UF-RadSat er mere end bare en kommunikationsdemonstration. NASA vil også køre to stråleeksperimenter ombord på CubeSat. Det første eksperiment blev oprettet af et team ved University of Florida under ledelse af Michele Manuel, afdelingsformand for materialevidenskab og teknik. Teamet udviklede en magnesium- og gadoliniumlegering med strålingsreducerende egenskaber. Legeringen, stærkere og lettere end stål eller aluminium, vil blive testet for sin omløbseffektivitet i fangst af termiske neutroner, en sundhedsfare for stråling. Eksperimentet vil bestemme metallets nytteværdi ved at afbøde de risici, som stråling udgør for fremtidige menneskelige rumflyvningsbestræbelser.

Det andet forsøg ombord på UF-RadSat stammer fra Goddard. Ray Ladbury og Jean-Marie Lauenstein, forskere fra Goddards Radiation Effects Group, vil vurdere pålideligheden af ​​kraftmetaloxid-halvlederfelt-effekt-transistorer (MOSFET'er) under de barske strålingsforhold i rummet. Rumfartøjssystemer anvender MOSFET'er til at forstærke eller skifte elektroniske signaler. De kan blive beskadiget eller ødelagt af strålingsmiljøet i rummet. Eksperimentet vil bidrage til at vurdere og forbedre MOSFETs pålidelighed i kredsløb og give værdifuld indsigt i brud på enkeltbegivenheder, en primær strålingsinduceret fejl i MOSFET'er.

"Siden begyndelsen i slutningen af ​​1950'erne NASA har spillet en vigtig og indflydelsesrig rolle i udviklingen af ​​rumfunktioner, "sagde Pat Patterson, formand for komitéen for den lille satellitkonference. "Det samme kan siges om NASAs indflydelse på stigningen af ​​små satellitter, da NASA nu bruger disse teknologier til at fortsætte med at fremme videnskabelig og menneskelig udforskning, reducere omkostningerne ved nye rummissioner, og udvide adgangen til rummet. "

Forskningen ombord på UF-RadSat fortsætter NASA's arv i det lille satellitsamfund. Nanosatellitter som UF-RadSat afspejler NASAs engagement i omkostningseffektiv forskning på forkant med kommunikationsteknologi.