Opsendte Australiens første scratch-byggede satellit, og det er et kæmpe spring mod månen

Den 28. august en SpaceX-raket vil sprænge af fra Cape Canaveral i Florida, med forsyninger på vej til den internationale rumstation. Men også om bord vil der være en lille satellit, der repræsenterer et kæmpe spring ud i rummet for vores forskningsprogram her i det vestlige Australien.

Vores satellit, kaldet Binar-1 efter Noongar-ordet for "ildkugle, " blev designet og bygget fra bunden af ​​vores team på Curtin University's Space Science and Technology Center.

Vi valgte dette navn af to grunde:for at anerkende Wadjuk-folket i Noongar-nationen, og at genkende forholdet mellem vores satellitprogram og Curtin's Desert Fireball Network, som med succes har søgt efter meteoritter i den australske ørken.

Binar-1 er en CubeSat - en type lille satellit lavet af 10-centimeter terningformede moduler. Binar-1 består kun af et sådant modul, hvilket betyder, at det teknisk set er en 1U CubeSat.

Dens hovedformål er at bevise, at teknologien virker i rummet, derved tage et første skridt mod fremtidige missioner, hvor vi i sidste ende håber at sende CubeSats til månen.

Binar-1 er udstyret med to kameraer, med to formål:For det første at fotografere Western Australia fra rummet, således at teste ydeevnen af ​​vores instrumenter og forhåbentlig også fange fantasien hos unge WA-studerende; og for det andet, at afbilde stjerner. Stjernekameraet vil præcist bestemme, hvilken vej satellitten vender - en afgørende funktion for enhver fremtidig månemission.

Skræddersyet konstruktion

Vores center er den største planetariske forskningsgruppe på den sydlige halvkugle, og vi deltager i rummissioner med agenturer som NASA og de europæiske og japanske rumorganisationer. For at forstå de forskellige planeter og andre kroppe i solsystemet, vi skal bygge rumfartøjer for at besøge dem. Men i det meste af rumalderen, omkostningerne ved at bygge og lancere denne teknologi har været en stor barriere for deltagelse for de fleste nationer.

I mellemtiden, Fremkomsten af ​​forbrugerelektronik har produceret smarte telefoner, der er væsentligt bedre end computere fra Apollo-æraen. Kombineret med nye lanceringsmuligheder, omkostningerne ved at opsende en lille satellit er nu inden for rækkevidde af forskningsgrupper og nystartede virksomheder. Som resultat, Markedet for "COTS" (forbrugerlavede) satellitkomponenter har boomet i løbet af det sidste årti.

Ligesom andre australske forskningsgrupper, vi begyndte vores rejse ud i rummet med en specifik mission i tankerne:at bygge instrumenter, der kan observere flammende meteorer fra kredsløb. Men vi fandt hurtigt ud af, at omkostningerne ved at købe satellithardwaren gentagne gange til flere missioner ville være enorme.

Men så indså vi, at vores forskergruppe havde en fordel:vi havde allerede tidligere erfaring med at bygge rumobservatorier til den fjerne outback, såsom Desert Fireball Network. Denne ekspertise gav os et forspring med at udvikle vores egne satellitter fra bunden.

Outback-observatorier og orbitalsatellitter har overraskende meget til fælles. Begge skal overvåge himlen, og operere under barske forhold. Begge er afhængige af solenergi og skal fungere selvstændigt – i rummet, ligesom i ørkenen, ingen er derude for at ordne ting i farten. De oplever begge også intense vibrationer, mens de rejser til deres destination. Det er til debat, om raketopsendelser eller bølgede outback-veje giver en mere ujævn tur.

Så i 2018, vi gik i gang med at bygge en skræddersyet satellit. I de første to et halvt år, vi lavede prototype printkort og testede dem til deres grænser, forfine vores design med hver version. Testen fandt sted i vores rummiljølaboratorium, hvor vi har vakuumkamre, flydende nitrogen og rysteborde, at simulere de forskellige rummiljøer, satellitten vil opleve.

Ombord på den internationale rumstation vil astronauter losse Binar-1 og installere den fra en luftsluse i det japanske Kibo-modul. Til at begynde med vil satellitten opretholde en lignende bane som stationen, omkring 400 kilometer over Jorden. I den højde er der nok atmosfære til at forårsage en lille mængde luftmodstand, der til sidst vil få satellitten til at falde ned i den tykkere del af atmosfæren.

Til sidst bliver det en ildkugle, ligesom dens navnebror, og hvis vi er ekstremt heldige, vil vi fange billeder af det på et af vores jordbaserede observatorier. Vi forventer, at dette sker efter omkring 18 måneder, men denne tidsramme kan variere på grund af mange faktorer, såsom solvejr. Så længe vi kan, vi vil indsamle data for at hjælpe med at forfine fremtidige missioner, og vi er allerede begyndt at se på måder at indsamle data på, når de næste satellitter styrter ned i atmosfæren.

Syltefyldt med cubesats

Lancering på den samme raket med Binar-1 vil være CUAVA-1, den første satellit bygget af det australske forskningsråds CubeSat udviklingsprogram. Men selvom de to satellitter vil dele den samme tur til rummet, deres udviklingsveje har været helt anderledes.

Som vores oprindelige plan var, CUAVA-teamet har fokuseret på udvikling af instrumentnyttelast, mens de køber navigationssystemer og andre komponenter fra hollandske og danske leverandører.

Vores satellit blev designet og bygget helt internt, hvilket betyder, at vi kan reducere omkostningerne ved at lave flere versioner, mens vi konstant tester og forfiner vores hardware til fremtidige missioner.

Der er allerede seks flere 1U-satellitter planlagt i Binar-programmet, hver repræsenterer et skridt mod vores ultimative mål om en månemission.

Skydning for månen

Som en del af den australske regerings initiativ måne til Mars, vi udfører en forundersøgelse for vores Binar Prospector-mission, som vi håber vil involvere to seks-enheder CubeSats, der laver nærobservationer af månen, mens den er i lav højde om månen.

Den tidligste vi forventer, at denne mission vil lancere er 2025, når NASA begynder sin kommercielle månenyttelasttjeneste. Der er flere muligheder for at sende CubeSats til månen ved udgangen af ​​dette årti, så der vil være masser af muligheder. De fleste af disse spørgsmål er genstand for forundersøgelsen og er fortrolige i øjeblikket.

At skyde efter månen er ikke kun videnskabeligt fascinerende – det vil også gavne Australien. Ved at udvikle helt hjemmedyrket teknologi, vi kan undgå at stole på dyre importerede komponenter, hvilket betyder, at den australske rumindustri kan stå på egne ben, mens den rækker ud mod himlen.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.