10x10x10
Cubesat je malá kosmická loď nebo nanosatelit. Nejmenší cubesat
Navzdory své velikosti mohou satelity řešit různévědecké a výzkumné úkoly. Cubesaty se například používají k dálkovému průzkumu zemského povrchu, průzkumu z vesmírných oblastí povodní, lesních požárů a dalších mimořádných událostí, ke studiu stavu infrastruktury, atmosféry, ekologie a klimatu.
Moderní cubesaty jsou vybaveny solárnímibaterie, senzory pro sběr dat a anténa pro jejich přenos na Zemi. Mohou mít kameru, modem pro provoz systémů internetu věcí, zařízení pro fixaci a sledování teploty nebo kosmického záření. Kromě toho může být cubesat vybaven minidisplejem se selfie kamerou, například pro vysílání reklam z vesmíru, solární plachtou, zařízeními pro ukládání informací pro vzdálené ukládání, přijímači lodního navigačního signálu (signál AIS) a přijímači signálu (ADS -B) pro dopravní letadla a dokonce i kontejner s popelem.
„V zásadě se nanosatelity vyrábějí dříveněkolik měsíců z relativně jednoduchých a nepříliš drahých komponent. Většina z nich nemá aktivní ovládání, orientaci v prostoru a mnoho dalších složitých a drahých subsystémů, jako jsou velká zařízení. Ale plní užitečnou a smysluplnou roli a jejich funkčnost se postupně zvyšuje. Díky cubesatům je možné problém vyřešit, dosáhnout požadovaného výsledku řádově rychleji a 20krát levněji než při vypouštění konvenčních satelitů, “uvedl Roman Zhits, vedoucí oddělení NTI AeroNet pro soukromou kosmonautiku.
Cubesat je malá kosmická loď nebo nanosatelit
Podléhá školákovi
První nanosatelity byly vyvinuty v roce 1999specialisté z Kalifornské polytechnické a Stanfordské univerzity. S pomocí cubesatů studenti prováděli vědecké experimenty a testovali nové technologie. Dnes se tyto satelity stále používají pro vzdělávací účely.
V Rusku vývoj, tvorba a studiumcubesaty vyučují nejen studenti a postgraduální studenti, ale dokonce i školáci v rámci různých programů a kroužků. Takové lekce učí děti pracovat v týmu, smysl pro detail, zlepšují jejich odborné dovednosti a znalosti a také pomáhají vytvářet nové vysoce specializované a motivované specialisty.
Výroba cubesatů od začátku je složitá adrahá procedura. Proto se montují především pomocí speciálních stavebnic-konstruktérů. K tomu potřebujete vědět jak o struktuře cubesatů, tak o vybavení a laboratoři, ve které si je můžete před startem vyzkoušet. Například v Rusku takové stavebnice vyrábí AeroNet, účastník trhu NTI, společnost Sputniks (součást skupiny SITRONICS).
„Sestavení cubesatu ze sady je docela proveditelnéúkol pro technicky vzdělaného člověka. Takto nyní pracujeme se školáky a studenty v rámci programu Space-π Nadace Innovation Promotion Foundation. Dodáváme stavebnice a školáci a studenti si vymyslí vlastní náklad, sami sestaví družici a vypustí ji do vesmíru,“ řekl Vladislav Ivanenko, generální ředitel Sputniks.
Další program pracuje se studenty v rámci tohoto programu.Společnost podílející se na trhu NTI AeroNet je Geoscan. Hotové cubesaty dodává ihned s instalací zákaznického užitečného zatížení na ně. Do budoucna společnost plánuje vyrábět výukové stavebnice pro trh a nabízet samostatné díly pro výrobu nanosatelitů.
„Jsou univerzity, které díky stávajícízařízení jsou schopna vytvářet své vlastní platformy CubeSat a užitečné zatížení učiteli a studenty, což poskytuje cennou zkušenost pro všechny účastníky. Ale pokud je hlavním cílem provést experiment na oběžné dráze nebo otestovat užitečné zatížení, pak univerzity získají také hotovou satelitní platformu,“ řekl Alexander Khokhlov, vedoucí projektu vesmírných nanosatelitů Geoscan.
S pomocí cubesatů studenti prováděli vědecké experimenty a testovali nové technologie. Dnes se tyto satelity stále používají pro vzdělávací účely.
Utíkejte a získejte
Chcete-li vypustit cubesat do vesmíru, musíte se zúčastnit státního programu vzdělávacích startů nebo si jeho vydání objednat u soukromého poskytovatele vesmíru.
CubeSats se spouští několika způsoby.Někdy jsou vypouštěny ručně z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS), ale častěji - spolu se startem těžké rakety. Zařízení jsou umístěna ve speciálním kontejneru na horním stupni rakety, po vypuštění na oběžnou dráhu se víko kontejneru otevře a cubesaty se „rozptýlí“ do prostoru. S takovým startem existuje nuance: cubesaty nejsou vypouštěny na konkrétní, plánované dráhy, ale na libovolné.
Svět získává na popularitě odpalování zařízení pomocí ultralehkých nosných raket, které dokážou vynést cubesaty na jejich cílové dráhy.
„Lze poslat ultralehké střelyprostor desítek cubesatů není míjení, ale cílený start. Zároveň budou vypuštěny na specializovanou přesnou oběžnou dráhu s mnohem nižšími náklady a mnohem rychleji. Tento obchodní model se úspěšně rozvíjí.“ Roman Zhits.
Jakmile jsou cubesaty na oběžné dráze, onipustit se do práce: komunikují s přijímacími stanicemi na Zemi, sbírají potřebná data a přenášejí je v kódované podobě. Zařízení komunikují striktně v určitém a omezeném čase.
Nehledě na to, že taková zařízení většinou anoz levných komponentů mohou moderní „kostky“ fungovat ve vesmíru až několik let. Zpravidla se vypouštějí na nízké dráhy 250–500 km, kde vlivem aerodynamického brzdění postupně zpomalují a shoří v atmosféře.
Navzdory své velikosti mohou družice řešit různé vědecké a výzkumné úkoly. Cubesaty se například používají k dálkovému průzkumu zemského povrchu.
A byznys chce i cubesat
Pokud jsou malé cubesaty uzpůsobeny pro jednoduchéexperimenty a jejich možnosti jsou omezené, pak jsou velké verze schopné seriózních misí se složitými technickými úkoly. Tato výhoda přitahuje obchodní zástupce ke kostkám.
„Za prvé, cubesat je vzdělávacíplatforma, bude relevantní pro učení po dlouhou dobu. Postupně se ale platforma stává populární mezi podnikateli. Soukromé společnosti potřebují monitorování z oběžné dráhy, a proto si objednávají své kosmické lodě. Díky své nízké hmotnosti, velikosti a ceně jsou cubesaty žádané,“ řekl Alexander Khokhlov.
Již za 10-20 let bude mnoho firem umět řešitvesmírné úkoly pomocí cubesatů na klíč, říká Roman Zhits. "Většina komerčních kosmických lodí se stane malými kosmickými loděmi." U cubesatů možná ne, ale u přístrojů do 50–100 kg,“ domnívá se. - To, co dnes dokážou satelity o hmotnosti 200 kg, zvládnou zařízení o hmotnosti 20-30 kg. Komerční průzkum vesmíru je stále efektivnější z hlediska „ceny a kvality“. Za 20 let budou i malé podniky objednávat cubesaty na klíč.“
Přečtěte si více:
Po deseti letech práce vědci zpochybnili standardní model fyziky
Uvnitř Země je další „planeta“: jak zachránila rodící se život
Staré buňky byly přeprogramovány a staly se o 30 let mladšími: jak to funguje