NASA-ingeniører drømmer stort med små rumfartøjer

Mange af NASAs mest ikoniske rumfartøjer tårnede sig op over ingeniørerne, der byggede dem:tænk på Voyagers 1 og 2, Cassini eller Galileo - alle store maskiner, der kunne måle sig med en skolebus.

Men i de sidste to årtier, mini-satellitter kaldet CubeSats har gjort rummet tilgængeligt for en ny generation. Disse æsker i dokumentmappestørrelse er mere fokuserede i deres evner og har en brøkdel af massen - og omkostningerne - af nogle tidligere titaner af rummet.

I maj, ingeniører vil følge nøje med, når NASA lancerer sit første par CubeSats designet til det dybe rum. De to rumfartøjer kaldes Mars Cube One, eller MarCO, og blev bygget ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien.

Begge MarCO-rumfartøjer vil køre på den samme raket, der opsender InSight, NASA's næste robotlander på vej mod Mars. Det er meningen, at MarCO'erne skal følge InSight på dets krydstogt gennem rummet; hvis de overlever rejsen, hver er udstyret med en sammenfoldelig højforstærkningsantenne til at videresende data om InSight, når den kommer ind i Mars atmosfære og lander.

MarCO'erne vil ikke producere deres egen videnskab, og er ikke påkrævet for, at InSight kan sende sine data hjem (landeren vil stole på NASAs Mars-kredsløb for det, ud over at kommunikere direkte med antenner på Jorden). Men tvillingerne vil være en afgørende første test af CubeSat-teknologi ud over Jordens kredsløb, demonstrerer, hvordan de kunne bruges til yderligere at udforske solsystemet.

"Dette er vores spejdere, " sagde Andy Klesh fra JPL, MarCOs chefingeniør. "CubeSats har ikke behøvet at overleve den intense stråling fra en tur til det dybe rum før, eller bruge fremdrift til at pege deres vej mod Mars. Vi håber at slå det spor."

De officielle navne på disse to spejdere er "MarCO-A" og "MarCO-B." Men til holdet, der byggede dem, de er "Wall-E" og "Eva" - kaldenavne baseret på Pixar-karakterer. Begge MarCO'er bruger en komprimeret gas, der almindeligvis findes i ildslukkere til at presse sig selv gennem rummet, på samme måde som Wall-E gjorde i sin film fra 2008.

Overlevelse er langt fra garanteret. Som man siger:plads er hård. Den første udfordring vil være at tænde. MarCO-batterierne blev sidst tjekket i marts af Tyvak Nano-Satellite Systems fra Irvine, Californien, som indsatte hver CubeSat i en speciel dispenser, der vil drive den ud i rummet. Disse batterier vil blive brugt til at implementere hver CubeSats solcellepaneler, med håbet om, at der bliver nok strøm tilbage til at tænde deres radioer. Hvis strømmen er for lav, MarCO-teamet kan høre stilhed, indtil hvert rumfartøj er mere fuldt opladet.

Hvis begge MarCO'er tager turen, de vil teste en metode til kommunikationsrelæ, der kunne fungere som en "sort boks" til fremtidige Mars-landinger, hjælper ingeniører med at forstå den vanskelige proces med at få rumfartøjer til sikkert at lande på den røde planet. Mars-landinger er notorisk svære at holde fast.

MarCO'erne kunne også bevise, at CubeSats er klar til at gå ud over Jorden. CubeSats blev først udviklet til at lære universitetsstuderende om satellitter. I dag, de er en stor kommerciel teknologi, leverer data om alt fra sejlruter til miljøændringer.

NASA-forskere er ivrige efter at udforske solsystemet ved hjælp af CubeSats. JPL har endda sit eget CubeSat-renrum, hvor der er bygget flere flyveprojekter, inklusive MarCO'erne. For unge ingeniører, spændingen bygger noget, der potentielt kan nå Mars i løbet af blot et spørgsmål om år frem for et årti.

"Vi er et lille team, så alle får erfaring med at arbejde på flere dele af rumfartøjet, " sagde Klesh. "Du lærer alt om at bygge, tester og flyver undervejs. Vi opfinder hver dag på dette tidspunkt."

MarCO'erne blev bygget af JPL, som administrerer InSight og MarCO for NASA. De blev finansieret af både JPL og NASA's Science Mission Directorate. En række kommercielle leverandører leverede unikke teknologier til MarCO'erne. En komplet liste, sammen med mere information om rumfartøjet, kan findes her.