W NASA Ames Research Center wybrano trzy misje demonstracyjne w ramach Small Spacecraft Technology Program. Służą one opracowaniu lub usprawnieniu technik komunikacji, dokowania i synchronicznego lotu małych satelitów (standardu CubeSat).
Wybrane misje dotyczą nanosatelitów typu CubeSat. Mają one standaryzowaną wielkość: są sześcianami o boku 10 centymetrów, ich objętość wynosi około 1 litra i maksymalny ciężar pojedynczej jednostki może wynosić w przybliżeniu 1 kilogram. CubeSaty łączy się w grupy, oznaczane odpowiednio 1U, 2U i 3U („U” od „unit”, czyli jednostka) – i najczęściej największy stosowany rozmiar wynosi właśnie 3U, składający się z trzech połączonych sześcianów.
Nanosatelity CubeSat dołączane są do innych ładunków jako „pasażerowie na gapę” i to wpływa na względnie niską kwotę ich wyniesienia w przestrzeń kosmiczną. Umożliwia to przeprowadzanie badań studentom i naukowcom z uczelni na całym świecie (w tym i Polskim – PW-Sat), przedsiębiorstwom i amatorskim zrzeszeniom, także w Polsce (np.: ArduSat).
Program NASA Small Spacecraft Technology ma na celu identyfikację i opracowanie nowych podsystemów do zwiększenia możliwości małych satelitów. Wspierane są misje demonstrujące nowe technologie i aplikacje dla nanosatelitów, ale także projekty, które mogą być wykorzystane w satelitach niezależnie od rozmiarów.
Wracając do trzech misji, wybranych przez NASA jako demonstratory technologii, warto wymienić je wszystkie, wraz z podstawowymi założeniami:
Integrated Solar Array and Reflectarray Antenna (ISARA) for High Bandwidth CubeSat – Richard Hodges, NASA Jet Propulsion Laboratory we współpracy z Pumpkin Inc. z San Francisco. W ramach projektu ISARA przetestowana zostanie technika komunikacji radiowej, która ma drastycznie zwiększyć przepływ danych transmitowanych przez małe satelity. W tym celu tylna część paneli słonecznych zostanie wykorzystana jako reflektor dla anteny nadawczej. Wielkość nanosatelity ma wynosić 3U, wartość projektu wraz z wyniesieniem ładunku wyceniono na 5,5 miliona dolarów. Misja ma zostać zrealizowana w ciągu dwóch lat.
Integrated Optical Communications and Proximity Sensors for Cubesats – Siegfried Janson, Aerospace Corporation of El Segundo. Na orbitę zostanie wysłana para satelitów 1,5U. Ta misja zawiera dwa cele: pierwszym z nich jest opracowanie laserowego systemu komunikacji między satelitą a Ziemią, w celu możliwości przesyłania dużych ilości danych z satelity na Ziemię. Drugim wyzwaniem ma być synchronizacja lotu satelitów względem siebie, do czego mają zostać wykorzystane tanie radarowe i optyczne sensory, pozwalające na wykrycie innego CubeSata w pobliżu. Ułatwi to manewry grup małych obiektów na orbicie. Projekt ma zostać zrealizowany w ciągu 2 lat, wymagana kwota wynosi 3,6 miliona dolarów.
Proximity Operations Nano-Satellite Flight Demonstration – Charles MacGillivray, Tyvak Nano-Satellite Systems LLC of Orange. Ambitne przedsięwzięcie, w którym dwa małe pojazdy kosmiczne – CubeSaty 3U – spotkają się na orbicie i przeprowadzą manewr dokowania. Jest to najdroższy projekt, cały koszt wyniesie 13,5 miliona dolarów. Czas realizacji: 3 lata. Misja ma kilku partnerów, są to: Applied Defense Solutions Inc. of Columbia, 406 Aerospace LLC of Bozeman, California Polytechnic State University of San Luis.
Powodzenie tych misji na pewno wpłynie na możliwości i zastosowania CubeSatów w coraz bardziej złożonych badaniach inżynierskich i naukowych – nie tylko spod ramienia NASA ale także innych podmiotów chcących wykorzystywać nanosatelity.
Źródło: NASA
