MarCO giver plads til små opdagelsesrejsende

For tyve år siden, CubeSats - en klasse af boxy-satellitter, der er små nok til at passe i en rygsæk - blev brugt af universiteter som undervisningshjælp. enklere, mindre og billigere end traditionelle satellitter, de har gjort rummet mere tilgængeligt for private virksomheder og videnskabsbureauer.

Den her sommer, NASA har fløjet de første to næste generations CubeSats til det dybe rum. De er lige nu på vej til Mars, slæbende tusinder af miles bag InSight -rumfartøjet. InSight og dets CubeSat-tag-alongs er allerede mere end halvvejs til den røde planet.

Mini-missionen, kaldet Mars Cube One (MarCO), har allerede bevist, at denne klasse af rumfartøjer kan overleve det dybe rummiljø. Det vil næste gang teste brugen af ​​miniaturiseret kommunikationsteknologi til at videresende data, når InSight forsøger at lande i november. Videresendelse af landingsdata er et af jobene for NASAs kredsløb, som vil optage InSights nedstigning; ingeniører lærer mere af hvert landingsforsøg. MarCO vil teste, om denne teknologi kan udføre relæjobbet til fremtidige missioner.

For at fuldføre deres mission, MarCO'erne har miniature højforstærkningsantenner og radioer, der kan kommunikere med Jorden fra omkring 93 millioner miles væk. Deres fremdriftssystemer er i stand til at styre mod Mars; hver MarCO gennemførte sin anden styremanøvre i august. De har endda farvekameraer, hvoraf den ene tog det første billede fra en CubeSat af jorden og månen - et bevis på, hvor langt denne teknologi bogstaveligt talt er kommet.

MarCO er stadig eksperimenterende. Det er beregnet til at demonstrere, at rumfartøjsteknologi kan krympes til en lille pakke og stadig gøre noget nyttigt i det dybe rum. Og mens CubeSats aldrig vil konkurrere med det større og mere komplekse rumfartøj, NASA normalt flyver, rumfartøjet MarCO er banebrydende i en ny klasse af robotudforskning.

"Vores håb er, at MarCO kan hjælpe med at demokratisere deep space, sagde Jakob Van Zyl, direktør for Solar System Exploration Directorate ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. "Teknologien er billig nok til, at man kunne forestille sig lande, der kommer ind i rummet, som ikke var spillere i fortiden. Selv universiteter kunne gøre dette."

En arv af stifindere

JPL initierede og byggede MarCO, blot et af flere CubeSat-projekter, som laboratoriet har udviklet. JPL er et naturligt sted at være vært for CubeSats:The Lab byggede den første amerikanske satellit, Explorer 1, som opdagede Van Allens strålingsbælter i 1958. Ikke ulig en CubeSat, det var en lille, rudimentært rumfartøj. Historien om det amerikanske rumprogram fulgte i kølvandet på det.

JPL byggede senere en Mars mini-rover kaldet Sojourner, der tog små skridt i 1997 og viste sig at være en prøvekørsel for NASA's Spirit, Mulighed og nysgerrighed rover.

Innovation begynder ofte med stifinderteknologi, sagde Van Zyl. Når ingeniører har bevist, at noget kan gøres, videnskabelige missioner følger.

"Når det kommer til innovation, MarCO er i samme klasse som Explorer 1 og Sojourner, " sagde Van Zyl. "Spørgsmålet er:Kan vi bruge CubeSats til at lave mere videnskab? Ikke al videnskab, fordi de er for begrænsede til at bære mange instrumenter. Men denne teknologi skaber et middel til, at folk kan lave videnskab til en meget lavere investering for skatteyderne."

NASA har allerede forpligtet sig til at besvare spørgsmålet. Thomas Zurbuchen, associeret administrator for agenturets Science Mission Directorate, er tilhænger af CubeSats; sidste måned, han meddelte, at NASA vil finansiere 100 millioner dollars til SmallSat videnskabsmissioner hvert år.

Forberedelse til fremtidige CubeSats

MarCO har allerede lagt grunden til fremtidig udforskning med små rumfartøjer.

"Næsten alle funktionerne i MarCO bliver tilpasset til brug på fremtidige rumfartøjer, " sagde John Baker, programlederen med ansvar for små rumfartøjer på JPL. "Og mange dele startede med en kommerciel partners produkt, der blev ændret."

MarCOs kommercielle partneres rolle kan ikke overvurderes. Dens solpaneler, kameraer, luftfart, fremdrivningssystemer og holdningskontrolsystemer blev alle leveret af kommercielle entreprenører. En fordel ved CubeSats er, at de kan bruge standardiserede dele og systemer, giver private virksomheder mulighed for at sænke prisen på ny teknologi. Lavere omkostninger rumfartøjer betyder også, at ingeniører kan tage flere designrisici, at teste den teknologi i rummet.

Van Zyl sagde, at MarCOs hovedmål var at bevise, at CubeSats kan overleve den hårde rejse til dybt rum. MarCOs team kan markere det felt fra deres liste.

De er allerede fokuseret på deres næste mål:Mars er bare et par måneder og 68 millioner miles (110 millioner kilometer) væk.