⇡#Progresso impressionante

O que são cubesats e como eles apareceram, 3DNews escreveu há seis anos. Lembre-se que naquela época os nanossatélites – espaçonaves pesando de 1 a 10 kg – foram alocados no grupo “limítrofe” entre micro e minissatélites comercialmente atraentes e pico e femto-satélites, cuja utilidade levantou questões. Ao mesmo tempo, nanossatélites e suas contrapartes mais antigas na classe “micro” costumam usar o fator de forma cubesat.

CubeSat é um formato padronizado para satélites artificiais ultrapequenos com dimensões que são múltiplos de um cubo com um lado de 10 cm. O formato padrão foi criado em 1999 pela California Polytechnic State University (San Luis Obispo) e pelo Laboratório de Desenvolvimento de Sistemas Espaciais da Universidade de Stanford com o objetivo de facilitar o acesso às tecnologias espaciais e a exploração do espaço para alunos e alunas.

Especificação de projeto para um cubesat de “unidade única” (1U). Fonte: https://commons.wikimedia.org/

Agora o padrão é aceito em todos os lugares, graças ao qual não apenas universidades e instituições educacionais, mas também empresas privadas e organizações governamentais se tornaram desenvolvedores de cubesats. Cubesats são geralmente feitos em estruturas de chassis padrão, usando eletrônicos comerciais (quase domésticos) e sistemas eletromecânicos microminiatura, também frequentemente adquiridos, como “recheio”. Graças ao uso de soluções prontas, o custo de um único cubesat, via de regra, não ultrapassa várias dezenas de milhares de dólares, o que o torna acessível. Um cubesat pode chegar ao espaço “por um preço baixo” com lançamentos associados na maioria dos veículos de lançamento disponíveis.

A força do fator de forma é a possibilidade de dimensionamento relativamente simples: adicionando os “cubos”, combinando e aumentando seus subsistemas, você pode obter uma variedade de dispositivos em toda a faixa até microssatélites. Os mais populares são cubesats de “uma unidade” (1U), “três unidades” (3U), “seis unidades” (6U) e “doze unidades” (12U). Em particular, com uma massa de até 30 kg, estes últimos podem servir como microssatélites quase completos, bastante adequados para imagens altamente detalhadas da superfície terrestre, criando constelações multissatélites para comunicação e resolução de problemas científicos e aplicados.

Plataforma universal de nanossatélites SXC12 desenvolvida pela SPUTNIX baseada em um cubesat de doze unidades. Fonte: https://sputnix.ru/ru/platformyi/cubesat-platformy/sputnikovaya-platforma-orbikraft-pro-12u

Cubesats são facilmente modificados “para caber na tarefa”, criam menos interferência de rádio, fornecem um aumento significativo na eficiência de obtenção de dados de observação pelo consumidor, criando o número necessário de constelação orbital. Seu uso ajuda a reduzir os riscos associados ao lançamento em órbita e ao trabalho no espaço, reduzindo as perdas financeiras em caso de falha ou perda de satélites individuais.

O progresso da tecnologia, o crescimento da funcionalidade e a atratividade comercial dos cubesats criaram toda uma indústria que atende a essa direção e indústrias relacionadas.

Os especialistas identificam os seguintes motivos que contribuem para a crescente popularidade dos cubesats entre os participantes das atividades espaciais:

  • A miniaturização dos sistemas de bordo e o surgimento de novas soluções de circuitos, incluindo os associados a constelações multissatélites, permitem reduzir drasticamente a massa dos veículos e resolver tarefas que antes só estavam disponíveis para os “grandes” satélites.
  • Os Cubesats possibilitam o desenvolvimento de novas tecnologias e a resolução eficaz de tarefas específicas individuais da pesquisa espacial em vários campos da ciência (astronomia, astrofísica, física espacial e solar, ciência planetária, biologia espacial).
  • O desenvolvimento de cubesats serve para “democratizar” as atividades espaciais, permitindo a implementação de programas espaciais por universidades e pequenas organizações de pesquisa. Várias universidades russas estão trabalhando nessa direção (Moscow State Technical University em homenagem a N. E. Bauman, Moscow Aviation Institute, SSAU em homenagem ao acadêmico S. P. Korolev e vários outros).
  • Usando cubesats como “projetos-piloto”, pequenas empresas e empresas não espaciais têm a oportunidade de entrar no mercado espacial. De uma forma geral, toda esta área pode ser considerada como um dos motores básicos para o surgimento e desenvolvimento de uma nova geração de projetos e empresas de espaços comerciais, unidos sob o símbolo comum NewSpace ou Space 2.0.

A Agência Espacial Européia (ESA) planeja usar cubesats como parte do Programa Geral de Suporte Tecnológico (GSTP). Fonte: https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Technology_CubeSats

⇡#«Wally” e “Eva”

O uso de cubesats em missões interplanetárias requer a resolução de uma série de problemas decorrentes do pequeno tamanho dos nanossatélites. Estes incluem as capacidades limitadas dos sistemas de comunicação e transmissão de dados, proteção fraca contra a radiação galáctica (a maioria dos nanossatélites convencionais opera em órbita baixa sob a cobertura da radiação eletromagnética da Terra), baixa potência e fonte de alimentação, ausência (de acordo com os padrões existentes) de sistemas de propulsão com grande margem a velocidade característica necessária para realizar correções de trajetória e/ou entrar na órbita do planeta em estudo.

Em particular, devido ao seu pequeno tamanho, os cubesats são difíceis de equipar com antenas de alto ganho, tornando impossível enviar grandes quantidades de dados (como imagens ou vídeos de alta resolução) a milhões de quilômetros de distância. Os especialistas planejam eliminar essa desvantagem usando antenas destacáveis ​​- infláveis, dobráveis ​​(tipo origami) ou “guarda-chuva”.

«Seis unidades “cubesat RainCube (Radar em um CubeSat), equipado com um radar de banda Ka com uma antena suspensa. Fonte: https://www.nanosats.eu/sat/raincube

Um dos problemas dos vôos interplanetários é sua longa duração. Digamos que você possa chegar à Lua em três ou quatro dias, para Marte ou Vênus você tem que voar por vários meses e para os planetas externos do sistema solar – anos. É óbvio que os recursos dos sistemas cubesat existentes a bordo não são suficientes para tal voo. Prevê-se preencher esta lacuna, revisando os padrões de confiabilidade e durabilidade da eletrônica e outros elementos de serviço e equipamentos alvo de espaçonaves nanoclasse. O fator de forma cubesat permanecerá, mas o “recheio” sofrerá alterações.

Novas tendências foram testadas na missão americana de estudo da estrutura de Marte com base em dados de sismografia, geodésia e transferência de calor InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodésia e Transporte de Calor), lançada em 5 de maio de 2018. Juntamente com o módulo principal InSight pesando 694 kg, foram lançados dois cubos marcianos idênticos de “seis unidades” em MarCO (Mars Cube One) Eva e Wall-E, projetados para testar novas tecnologias de comunicação e navegação em miniatura.

Dispositivo do cubo marciano MarCO. gráfico JPL/NASA

Nanossatélites de design idêntico pesando 13,5 kg cada, desenvolvidos no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), foram equipados com painéis solares, baterias de íon-lítio, antenas phased array de banda X e uma antena decimétrica, duas câmeras coloridas de baixa resolução. A estabilização e orientação foram fornecidas por um sistema de jato de gás freon com uma margem de velocidade característica de 50 m/s. Não o suficiente para manobras sérias, mas o suficiente para resolver as tarefas.

Os gêmeos Eve e Wall-E se tornaram os primeiros cubesats a deixar a órbita da Terra, com a tarefa de testar a capacidade de sobrevivência no espaço profundo e demonstrar a possibilidade de construir um sistema de comunicação interplanetária baseado neles. Logo após o lançamento, eles se separaram do aparelho principal e iniciaram um voo autônomo não muito longe dele.

Em 22 de outubro de 2018, foram obtidas as primeiras imagens de Marte e, em 26 de novembro, os cubesats desempenharam o papel de repetidores, transmitindo dados da sonda InSight durante seu vôo sobre o planeta, que estava pousando fora da zona de visibilidade de rádio da Terra.

Cubesats Wall-E e Eva transmitem informações da sonda de pouso InSight para a Terra. Fonte: https://www.planetary.org/space-images/marco-data-relay

«Wall-E e Eve funcionaram exatamente como esperávamos”, disse Andy Klesh, engenheiro-chefe do projeto MarCO do JPL, na época, comentando os nomes dos cubesats retirados do desenho animado WALL-E. “Eles fizeram um ótimo trabalho testando as capacidades dos cubesats para servir como ‘ajudantes’ em missões futuras, fornecendo aos engenheiros as informações mais recentes durante os pousos planetários.”

Em comparação com as missões próximas da Terra, as missões no espaço profundo são um grande passo à frente. Que tarefas os cubesats interplanetários podem resolver? Sim, em princípio, já familiar: por exemplo, a implantação de um sistema distribuído para sondagem e mapeamento do planeta em estudo, estudando a composição de sua atmosfera e geologia de superfície. Ao mesmo tempo, seu trabalho em enxame pode dar um novo efeito, permitindo acelerar drasticamente a pesquisa ou receber uma “fatia” de dados simultaneamente de diferentes pontos do espaço.

Com base nos cubesats, é possível criar um sistema de navegação por satélite. Provavelmente, devido às limitações do equipamento de bordo, tal sistema não terá os recursos dos existentes, mas pode ser implantado de forma rápida e relativamente barata. Portanto, tal sistema é bastante adequado como solução para o primeiro estágio, quando a precisão de posicionamento de dezenas de metros será mais do que suficiente.

Um engenheiro do JPL demonstra a espaçonave MarCO: a esquerda está na posição de transporte, a direita está na posição de trabalho, com as baterias e a antena abertas. Fonte: https://www.jpl.nasa.gov/images/pia22319-both-marco-spacecraft

«Castelo de Pedra »

O progresso tecnológico levou ao fato de que cubesats de formatos de 3U e acima agora não são muito diferentes de espaçonaves completas – eles são equipados com os mesmos sistemas de serviço dos satélites “grandes”. Sim, talvez as características absolutas desses sistemas não sejam tão impressionantes, mas os cubesats são muito mais baratos. A combinação de recurso, eficiência e custo já possibilita o uso de nanossatélites para resolver problemas sérios não só no espaço próximo à Terra, mas também no espaço profundo.

Até recentemente, o desenvolvimento era retido por um padrão que proibia a instalação de dispositivos de alta energia em cubesats – fechaduras e atuadores pirotécnicos, bem como motores de foguetes químicos. Como os nanossatélites são lançados principalmente em aglomerados, apenas dispositivos seguros, como motores a gás, foguetes elétricos ou sublimação, podem ser colocados neles. Mas a microminiaturização de tais dispositivos produziu resultados.

Iniciado em 28 de junho de 2022, o Experimento de Operações e Navegação Tecnológica do Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar (CAPSTONE) está sendo realizado no interesse da futura estação orbital lunar Lunar Gateway.

Engenheiros do desenvolvedor de plataforma Tyvak Nano-Satellite Systems Inc. instalação de painéis solares na espaçonave CAPSTONE. Foto da NASA/Dominic Hart

As constelações de satélites existentes – GLONASS, GPS, Beidou, Galileo – são inadequadas para determinar a localização perto da Lua e não funcionará para criar um sistema de navegação lunar à sua imagem e semelhança. Os parâmetros de suas órbitas são selecionados de forma a garantir perturbações totais mínimas da não esfericidade da Terra, da gravidade da Lua e do Sol e da atmosfera da Terra. As órbitas lunares baixas são instáveis ​​em princípio devido a enormes perturbações do campo gravitacional, mutiladas por defeitos como mascons – concentrações de massa sob a superfície de Selena. Portanto, cada vez mais balísticos escolhem órbitas de halo que são estáveis ​​no sistema Terra-Lua.

Para o cubesat CAPSTONE, uma “órbita de halo quase retilínea” (NRHO) foi atribuída. Seus parâmetros não são distorcidos por um longo período de tempo: durante a missão de seis meses, será possível testar o Cislunar Autonomous Positioning System (CAPS), que mede com precisão a posição do nanossatélite em relação ao LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter ), que opera desde junho de 2009 em uma órbita lunar estendida.

O princípio de funcionamento do sistema de navegação circunlunar CAPS. Fonte: https://advancedspace.com/missions/capstone/

O CAPSTONE é bem diferente dos cubesats educacionais ou de demonstração. Tem um tamanho de 12U, um peso de lançamento de cerca de 25 kg e foi criado pela Advanced Space sob um contrato da NASA no valor de $ 13,7 milhões como parte do programa federal de pesquisa de inovação em pequenas empresas (Small Business Innovation Research – SBIR). A plataforma foi fornecida pela Tyvak Nano-Satellite Systems, e o sistema de propulsão de hidrazina foi fornecido pela Stellar Exploration, Inc.

Supunha-se que o dispositivo seria lançado no foguete ultraleve Electron do Rocket Lab a partir de uma nova plataforma de lançamento no Mid-Atlantic Regional Spaceport (MARS) na Ilha Wallops, nos Estados Unidos. No entanto, eles não tiveram tempo de preparar o local e o foguete foi lançado do cosmódromo regular de Mahia, na Nova Zelândia.

Para o provedor de lançamento, a missão acabou sendo difícil: a massa do estágio superior junto com a espaçonave excede as capacidades do transportador de elétrons padrão em 20 kg. Portanto, todo o supérfluo foi retirado do foguete e o estágio superior foi refeito. Em vez de um motor Curie de componente único, um HyperCurie de dois componentes com suprimento de combustível de bomba elétrica foi colocado nele, tanques esféricos com perfeição de alto peso foram usados.

Estágio superior Lunar Photon com motor HyperCurie atualizado. Fonte: Twitter RocketLab

«O foguete deu tudo de que era capaz”, disse o CEO da Rocket Lab, Peter Beck, com orgulho. “Nunca fizemos motores tão potentes como fizemos esta noite…”

O design balístico também diferia do voo típico de Hohmann. Devido ao baixo empuxo dos motores do estágio superior, para reduzir as perdas gravitacionais, a aceleração teve que ser realizada por vários pulsos no perigeu da órbita elíptica. Para enviar o CAPSTONE em direção à Lua, o motor do estágio superior disparou seis vezes. Além disso, o cubesat corrigiu a própria trajetória. Durante o vôo, ele se afastou da Terra 1,5 milhão de km, e então começou a “cair” para trás, ao longo do caminho foi interceptado pela gravitação da Lua e com a ajuda de seus motores em 13 de novembro de 2022 entrou no órbita do halo, que finalmente se formou uma semana depois. Aqui, CAPSTONE passará meio ano, aproximando-se da superfície a 1600 km na peri-aldeia e afastando-se a 70.000 km na vila-a.

Esquema de lançamento da espaçonave CAPSTONE em uma órbita de halo ao redor da Lua. gráficos ESA

⇡#Ataque dos clones

No dia 16 de novembro de 2022, ocorreu um “nado em equipe” de espaçonaves interplanetárias, ocupando a junção entre as classes “nano” (massa de 1 a 10 kg) e “micro” (de 10 kg a 100 kg): durante a primeira missão do projeto Artemis, juntamente com uma versão não tripulada dez CubeSats 6U especializados partiu para a Lua pela espaçonave tripulada Orion. Todos eles foram construídos em países diferentes, ainda não pertencem a estações interplanetárias automáticas modernas completas (a massa de cada uma não é superior a 14-15 kg), mas demonstram novas tecnologias para uso em voos futuros no espaço profundo . Separaram-se do último estágio do veículo lançador após entrarem na trajetória de decolagem e passaram para a navegação autônoma.

Lunar IceCube e LunaH-Map das universidades públicas de Morehead Kentucky, e em Phoenix, pc. O Arizona procurará água e voláteis na lua. Os cientistas sugerem que reservas consideráveis ​​de gelo de água podem estar nas regiões polares, mas sua distribuição é difícil de reconciliar com os mapas termais da superfície lunar. A água é o recurso mais valioso não apenas porque é capaz de garantir a vida de uma base lunar habitável: ela pode ser usada por eletrólise para fazer combustível de foguete para missões interplanetárias do futuro, começando na Lua.

O satélite LunaH-Map está equipado com um detector de cintilação de nêutrons. Fonte: https://news.asu.edu/20210720-global-engagement-stacking-deck-sustainability

Depois de se separarem do estágio superior do veículo de lançamento, os dois cubesats ligaram seus motores de propulsão elétrica a bordo e começaram uma transição de meses para órbitas de trabalho próximas ao polo sul do Selene.

O principal instrumento científico do Lunar IceCube é um espectrômetro infravermelho de banda larga de pesquisa de alta resolução compacto, enquanto o LunaH-Map é um detector de cintilação de nêutrons.

O nanossatélite LunIR, desenvolvido pela Lockheed Martin, deve apenas dar a volta na Lua e ir para o espaço profundo, testando instrumentos baratos de espectroscopia e termografia de superfície, que podem ser úteis para determinar os parâmetros de superfície dos planetas estudados antes de escolher um local de pouso. O instrumento científico do cubesat é um sensor infravermelho de onda média de alta temperatura em miniatura.

Criado pela agência aeroespacial japonesa JAXA, o OMOTENASHI foi projetado para demonstrar tecnologias de baixo custo para pouso e exploração da superfície lunar. O Cubesat, cujo nome é traduzido do japonês como “Hospitalidade”, inclui um módulo de voo com sistema de orientação de vapor d’água (com micromotores de foguetes elétricos do tipo “resistojet”) e um lander microscópico (pesando apenas 700 g) com um completo motor de freio de combustível sólido e um amortecedor – um travesseiro inflável .

No momento em que o lander sai do módulo de voo OMOTENASHI cubesat. O motor do freio é ligado e o amortecedor é reforçado. Gráficos JAXA

As ideias utilizadas são próximas às utilizadas no início dos anos 1960 nos projetos da sonda americana Ranger Block II e da estação soviética E-6: a trajetória de aproximação à Lua é formada de tal forma que quando o motor de freio é acionado no ponto desejado no espaço, a velocidade de aproximação diminui para zero em uma altura de 200-300 m da superfície. Isso é seguido por uma queda livre do lander, o motor gasto é separado e uma almofada de absorção de choque com um diâmetro de cerca de 50 cm é inflada, o que amortece as sobrecargas de choque ao encontrar o regolito. Os instrumentos científicos da sonda são um acelerômetro e um sensor de radiação.

O alvo do cubesat NEA Scout não é a Lua, mas um dos asteróides que se aproximam da Terra. O elemento chave da missão, que está a ser preparada pela NASA e vai durar cerca de dois anos, será uma vela solar quadrada com uma área de 86 m2. Ele distorcerá a trajetória do aparelho para que ele possa voar até um andarilho celestial a uma distância de cem quilômetros e fotografar com uma câmera com matriz de 20 megapixels. As informações obtidas ajudarão a NASA em seus planos para futuras missões a asteróides próximos da Terra, incluindo os de pouso.

A vela solar totalmente implantada do NEA Scout cubesat tem “o comprimento de um ônibus escolar”. Foto da NASA/MSFC/Emmett Given

A espaçonave EQUULEUS, fornecida pela JAXA em colaboração com a Universidade de Tóquio, foi projetada para medir a distribuição de plasma próximo à Terra e demonstrar métodos de controle de trajetória de baixa energia, como múltiplos sobrevoos lunares, dentro dos pontos de Lagrange. O movimento deve ser corrigido por uma instalação com micromotores operando com vapor d’água.

O Team Miles, desenvolvido por um “grupo de quinze cientistas e engenheiros civis” sem fins lucrativos em Tampa, Flórida, foi projetado para testar propulsores de laser de plasma movidos a iodo híbridos, bem como um complexo de comunicação terrestre definido por software. Durante a missão, o cubesat deve percorrer uma distância de 60 milhões de quilômetros, rumo a Marte.

O BioSentinel, criado pelo Ames Research Center (NASA), deve estudar os efeitos da radiação em organismos no espaço profundo. O Cubesat contém várias culturas de uma cepa de levedura geneticamente modificada, uma das quais repara danos ao DNA muito melhor do que a outra.

Testando painéis solares do cubosat BioSentinel para determinar o efeito de sua própria radiação eletromagnética em sistemas de espaçonaves. Foto da NASA/Dominic Hart

O CuSP, construído no Southwestern Research Institute em San Antonio, Texas, estudará a radiação cósmica e os fenômenos interplanetários solares que podem interferir nas comunicações de rádio e danificar os componentes eletrônicos dos satélites. Ele é equipado com três instrumentos de clima espacial: o espectrógrafo de íons epitérmicos SIS detecta e classifica partículas solares de baixa energia, o telescópio MERiT elétron-próton conta partículas solares de alta energia e o magnetômetro vetorial de hélio VHM monitora a força e a direção dos campos magnéticos .

ArgoMoon foi desenvolvido pela empresa italiana Argotec para a agência espacial italiana ASI para demonstrar a capacidade de operar próximo ao estágio superior, que envia Orion em uma rota de voo para a Lua. O cubesat recebe imagens do palco e dos cubesats que se separam dele. Além disso, deveria verificar a possibilidade de comunicação óptica entre cubesats e a Terra.

Apesar de, ao criar esses dispositivos, obviamente para expandir suas capacidades (principalmente em termos de recursos), os desenvolvedores até se desviaram dos padrões para cubesats, no final de novembro apenas três foram considerados vivos: EQUULEUS, BioSentinel e ArgoMoon. Os sete restantes estão perdidos ou “com problemas”…

Instalação de cubesats no adaptador entre o palco e a nave da missão Artemis I. ride-on-the-artemis-i-mission

⇡#Futuro

Inicialmente, 13 nanossatélites foram preparados para lançamento no primeiro voo do Artemis, mas apenas 10 chegaram à linha de chegada. o módulo lunar japonês HAKUTO-R . Este último foi lançado em 11 de dezembro de 2022 usando um veículo de lançamento Falcon 9.

A Lanterna Lunar de seis unidades do tamanho de uma maleta é equipada com um refletômetro infravermelho próximo e um espectrômetro para mapear o gelo nas crateras mais escuras do Pólo Sul da Lua.

«Lunar Lantern ”é lançado em uma trajetória intrincada, o vôo ao longo do qual até a órbita alvo levará cerca de três meses. Após a chegada, ele entrará em uma órbita de halo específica com uma população de 70.000 km e uma realocação de cerca de 15 km sobre o Pólo Sul. “A razão para escolher esta órbita é poder chegar perto o suficiente da Lua para obter uma boa reflexão do feixe de laser da superfície, ao mesmo tempo em que possui uma órbita estável que requer pouco combustível [para correções]”, explicou Barbara Cohen, Cientista do Projeto Lanterna Lunar no Goddard Center (NASA).

Etapas do voo autônomo da Lanterna Lunar cubesat. Fonte: https://coe.gatech.edu/news/2022/11/mission-moon-lunar-flashlight

O sistema de propulsão cubesat, desenvolvido pelo Marshall Space Flight Center com o apoio do Instituto de Tecnologia da Geórgia, funciona com um novo combustível “verde” de componente único criado pelo Laboratório de Pesquisa da Força Aérea (AFRL). É seguro para transportar e ambientalmente mais limpo do que a hidrazina tradicionalmente usada.

O sucesso da missão CAPSTONE – pelo menos o dispositivo atingiu o objetivo! provocou uma onda de entusiasmo na comunidade espacial. “Uma das coisas que torna esta missão especialmente atraente para nós são as oportunidades que ela demonstra e o potencial para pequenas empresas americanas e oportunidades comerciais”, disse Chris Baker, engenheiro sênior da Diretoria de Tecnologia Espacial da NASA. – [Missão] demonstrará que uma pequena espaçonave em um foguete leve pode alcançar a Lua. Isso expande as capacidades dos veículos comerciais e ajuda a preparar o caminho para outros seguirem”.

Por sua vez, Peter Beck disse: “Podemos lançar veículos igualmente bem para Marte e para asteróides. É realmente um sistema completamente novo para exploração do espaço profundo a um preço ridiculamente baixo.” O Rocket Lab está atualmente trabalhando em duas missões interplanetárias usando seus foguetes Electrone e a plataforma Photon.

O Rocket Lab está desenvolvendo duas sondas interplanetárias para a NASA baseadas em sua própria plataforma universal Photon. gráficos da NASA

O projeto ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) de dispositivos para estudar o fluxo, a aceleração e a dinâmica do plasma envolve o envio de dois “Fótons” a Marte para estudar a magnetosfera do Planeta Vermelho. Os aparelhos vão estudar o ambiente ao redor de Marte a partir de dois pontos para entender como o vento solar “lambe” a atmosfera do planeta, alterando seu clima ao longo do tempo.

A Agência Espacial Européia (ESA) está explorando propostas para usar cubesats para estudar asteroides. Planos ainda mais grandiosos estão sendo considerados pela NASA no conceito de entregar cubesats à lua de Júpiter, Europa. Devido à alta radiação no sistema do gigante gasoso, os cubesats, mesmo aqueles construídos de acordo com os padrões “corrigidos”, não poderão funcionar. Neste contexto, estarão na maior parte do tempo protegidos pela potente e bem equipada sonda Europa Clipper, que sobrevoará a Europa mais de 40 vezes a uma altitude não superior a 25 km. Conforme a necessidade, ele poderá produzir cubesats para que sirvam de retransmissores de comunicação com a Terra.

Como parte do projeto Europa Clipper, é possível usar cubesats para retransmitir informações para a Terra. gráficos da NASA

No entanto, apesar do alegado sucesso dos cubesats interplanetários, os especialistas acreditam que seu uso posterior, especialmente além da órbita da lua, é dificultado pela falta de padrões desenvolvidos e confiáveis. Como mencionado acima, o atual padrão cubesat foi desenvolvido para satélites operando em órbita baixa da Terra. O espaço interplanetário é caracterizado por condições mais severas em termos de radiação, campos magnéticos, duração dos voos, requisitos de capacidade da bateria, confiabilidade e vida útil dos equipamentos de bordo, independentemente do tipo de voo – autônomo ou como parte de um veículo transportador. É óbvio que é necessário um padrão separado para espaçonaves interplanetárias de classe nano, que levaria em consideração as especificidades do trabalho no espaço profundo, incluindo os recursos e requisitos de um voo seguro na sonda “mãe”.

Os problemas existentes, no entanto, não podem obscurecer o fato de que o surgimento de cubesats interplanetários abre possibilidades completamente novas para a pesquisa espacial profunda, tornando-os disponíveis para uma ampla gama de usuários, e não apenas agências espaciais nacionais.

O conceito de usar cubesats para entregar amostras de solo de Phobos ou Deimos, proposto pela California Polytechnic State University. O primeiro cubesat pousa no satélite (a operação é mais como atracar uma espaçonave), coleta amostras e decola da superfície, o segundo observa da órbita, intercepta o primeiro, pega o contêiner e voa para a Terra. Todas as operações dinâmicas são realizadas por propulsores ou velas solares.

O que ler:

  • Lanterna Lunar (NASA) está pronta para procurar gelo de água na Lua
  • Site SPUTNIX
  • CAPSTONE entra em modo à prova de falhas durante uma manobra de correção de trajetória
  • Foguete ultraleve lançará espaçonave à lua pela primeira vez
  • Os primeiros cubesats interplanetários fotografaram Marte de perto
  • Orientação do dispositivo CAPSTONE restaurada
  • Missão Artemis 1 da NASA lança dez cubesats
  • Artemis 1 cubesats: dez minúsculos satélites da NASA vão para a lua
  • Página do Projeto Lanterna Lunar
  • Missão de Marte – Escapada
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