Fullafk.com – Bütün bir uydu nesli ve tasarımcıları için neredeyse jenerik hale gelen bir isimdir. CubeSat mimarisi , on yıldan biraz daha uzun bir süre içinde, kullanım kolaylığı, standartları ve yenilikleri ile kendini kanıtlamıştır. Ama CubeSat nedir?

Küçük ama güçlü

CubeSat’ın gerçek hikayesi 90’ların sonunda başlıyor. Mikro elektroniğin yükselişiyle ve aynı zamanda PC’nin evlerde ve üniversitelerde ortaya çıkmasıyla birlikte, birkaç araştırmacı küçük uydu platformları üzerinde çalışıyor. Amaç çoktur: Ucuz ve güvenilir bir platform geliştirirken öğrencilerle iddialı projeler yürütmek. O zamanlar TUBSAT veya PICOSAT gibi umut verici sonuçlar veren bazı mini formatlar zaten vardı.

Ancak oyun Kaliforniya’da, CalPoly Üniversitesi’nde ve Bob Twiggs’in basit ve standart bir fırlatma sistemiyle “kullanılacak pratik bir uyduya sahip olmak için minimum boyut” tanımlamaya çalıştığı Stanford’da oynanacak. 10 x 10 x 10 cm’lik kullanışlı hacme sahip kübik formatı için küçük peluş oyuncak “Beanie Babies” ambalaj tasarımından ilham almıştı. Jordi Puig-Suari ile birlikte, akademik topluluk için bir şartname belgesi koydular. Bunu bilmiyorlar ve terim bir süre sonra ortaya çıkmayacak, ancak CubeSat doğdu.

Ön planda üç adet 1U CubeSat ve onları yörüngede bir kez fırlatacak yerleştiricileri. NASA / Cal Poly Kredileri
Dahası, başlangıçta, eğitim için değerinin kurumun etiketine (ve sübvansiyonlarına) sahip olması için yeterli olduğuna karar vermeyen NASA’yı ilgilendirmiyor. 2014 yılında B. Twiggs, “Teşkilatın bize yardım etmemesine sevindim, aksi takdirde muhtemelen asla başaramayız ” diyecek . Ancak, 1998 ve 1999 yıllarında çeşitli konsorsiyum ve akademik toplantılarda fikirlerini sunduklarında eleştirmenler eksik değil. Hatta bir sanayici onlara ” Bu gördüğüm en aptalca fikir, kimsenin oyuncağını kullanmayacağını ” açıklıyor . Ancak akademisyenler arasında fikir zemin kazanıyor. Birkaç öğrenci grubuşartnamelerle zaten çalışmaya başladı. İlk CubeSats 30 Mart 2003’te uçtu: hepsi araştırma ve üniversitelerden 6 Amerikan, Kanada, Danimarka ve Japon uydusu.

Bir Rus fırlatıcıyla havalanırlar. Amerikalı fırlatıcıların devlerini görmeye gittiklerinde B. Twiggs ve J. Puig-Suari, ikincisini, sistemlerinin en hafif fırlatmalarda kullanılan balastların yerini alabileceğine ikna edemediler …

Küçük format, büyük standart

Bir CubeSat, Units (U) ile tanımlanan birden çok boyuta sahip olabilir. Bir Birim, maksimum kütlesi 1.33 kg ve boyutu 10 x 10 x 10 cm olan en küçük formattır (kenarlardan biri aslında bir litre veya 1000 cm 3 iç hacim için 11,35 cm’dir ). Birçok CubeSat 1U formatında uçmuştur, ancak genellikle uyduda daha fazla alana ihtiyaç vardır. Bu nedenle, çok sayıda ve çok başarılı 3U biçimi olan 2U sürümlerini (iki ekli “küp”) buluyoruz(10 x 10 x 30 cm) ve boyutlarına (10 x 20 x 30 cm) göre basında genellikle “ayakkabı kutusu” olarak tanımlanan 6U uydular. Daha da büyük olanlar var, ancak daha büyük formatlar daha az kullanılır ve bu nedenle daha az standarttır: 8U (20 x 20 x 20 cm), 12U (20 x 20 x 30 cm) ve hatta 24U, burada başlangıç ​​felsefesi biraz kayboldu …

Bu standart formatın en büyük avantajı, kesinlikle onunla birlikte gelen bileşenlerdir. 20 yıldan fazla bir süredir yaratım sürecinde, öğrenciler, girişimciler ve hatta köklü şirketler bugün CubeSat formatına uygun yüzlerce parça geliştirdiler, öyle ki bugün hemen hemen her şeyi ve hatta çevrimiçi olarak “makul bir fiyata satın almak mümkün. “fiyat (ne sipariş etmeyi planladığınıza bağlı olarak genellikle birkaç yüz bin Euro sayın). Bugün, CubeSat’ınızın boyutu ne olursa olsun, gerekli olanın bir dizi küçük güneş paneli (yönetim kartları ve küçük pilli), bir anakart, işlem kartları ve UHF veya S-bant antenli bir iletişim modülü olduğunu düşünüyoruz.

Elbette bunun ötesinde, kameralar, konuşlandırılabilir paneller, konuşlandırılabilir antenler, iticiler (soğuk gaz, iyon, iyot …), GPS alıcıları, radyasyonlara kadar zırhlı bileşenler, güneş yelkenleri ve 1,300’den fazla CubeSat’ın düşük yörüngeye gönderilmesinden bu yana tüm Prévert tarzı envanter, çok sayıda fikir gerçekleştirildi ve bugün satışta.

Ve bu uydunun kendisiyle sınırlı değil. Şu anda CubeSats’i yörüngeye çıkarmak için bir düzineden fazla çözüm (ve yaklaşık olarak çok sayıda şirket) var ve hepsi aynı standarttan uygulanıyor. 8’li gruplar halinde tek ejektör, ISS’nin robotik koluna uyarlanmış ejektör veya hatta müşterinin isteği üzerine CubeSat’ı serbest bırakan otonom uydu… Herkese uygun bir şey var.

Gezegenlerarası CubeSat’tan öğrenci CubeSat’a

CubeSats 20 yıldan daha kısa bir sürede dünyayı fethetti. Şubat 2017’de, Hint roketi PSLV’nin tek bir yörünge uçuşu sırasında yüzden fazla fırlatıldı. Uzay ajansları, yeni teknolojileri yörüngede daha düşük bir maliyetle test etmek, belirli bir ticari sektörü canlandırmak veya mevcut teknolojilerin minyatürleştirilmesi için çok seviyor. Artık CubeSat formatını güçlü bir şekilde destekleyen NASA, güçlü ELaNa hibe programına sahiptir. Ama o tek değil.

Örneğin Fransa’da CNES, öğrencilere, “Üniversite Uzay Merkezlerinde” birleşen üniversitelere ve genç Fransız şirketlerine yenilikçi CubeSats’i bir araya getirmeleri için yardım etmeyi amaçlayan JANUS projesine mali destek sağlıyor. Avrupalı ​​öğrencilerin üst atmosferi ve atmosferik yeniden girişi incelemek için yaklaşık elli CubeSat oluşturmalarına yardımcı olmak için 2012 yılında “QB50” projesini başlatan Von Karman Enstitüsü, aynı zamanda birçok meslek üretti …

Ancak hiçbir şey yapmamaya dikkat edin. ISS’nin yüksekliğinde, 1U CubeSat’ın atmosfere girmesi ortalama olarak yaklaşık 18 ay sürecektir (bazen 3 yıla kadar). 500 km rakımın üzerinde, çoğu zaman itici gücü olmayan bu çok küçük uydular, Fransız “Uzay Nesneleri Kanunu” ndan çeyrek asırdan daha uzun bir süre enkaz oluşturabilir. Bu yüzden izleyebileceğimiz veya yönetebileceğimizden daha fazla enkaz oluşturmamaya dikkat edin, aksi takdirde CubeSats’i temizlemek için hızlı bir şekilde bir model bulmamız gerekecek (ve işin garibi, bunlar henüz bugün mevcut değil).

Düşük maliyetleriyle, bu uyduların bazen kaprisli olduğu da biliniyor, bazı ekipman mekanik arızaya maruz kalıyor (hareketli parçaları olanlar için) veya elektronik… Bir dahaki sefere daha iyi yapmayı öğrenmek için neler yapılmalı!

InSight inişini gerçekleştirdikten sonra iki MarCO CubeSat’tan biri tarafından görülen Mars. NASA Kredileri
Bugün, en son sensörlerini orada test eden ordulardan, onları gezegenler arası görevler için kullanan ajanslara ( Mars’a inişi sırasında InSight’ın sinyallerini ileten iki MARCO’yu hatırlıyoruz ), bu arada onları düzinelerce yerleştiren şirketler aracılığıyla Dünya’yı (örneğin Gezegen veya Kule) gözlemlemek için CubeSats çok yaygın modeller haline geldi.

Maliyetler önemli ölçüde düştü ve demokratikleşmeye devam ediyor. Akademik bir öğrenme aracı geliştirmenin ilk amacı için bu büyük bir zaferdir!