Cubesats: Miniatur-Weltraumforscher

CubeSats sind winzige Satelliten, die für bestimmte Zwecke wie Weltraumbilder oder technologische Tests gebaut wurden. Diese Nanosatelliten sind viel kleiner als herkömmliche Wetter- und Kommunikationssatelliten und lassen sich mit handelsüblichen Komponenten relativ einfach bauen und starten. Diese einfache Bauweise und ihre günstigen Kosten ermöglichen Studenten, kleinen Unternehmen und anderen Institutionen einen einfachen und kostengünstigen Zugang zum Raum.

Die NASA entwickelte CubeSats als Teil eines Programms zur Verwendung von Nanosatelliten für kleine Forschungsprojekte, die dies könnten von Studenten, Fakultäten und kleinen Organisationen geplant und gebaut werden, die normalerweise keinen Start erwerben können Zeit. Sie werden hauptsächlich von Universitäten und kleineren Forschungsinstituten und Unternehmen eingesetzt. CubeSats sind klein und einfach zu starten. Sie sind so konstruiert, dass sie den Standardabmessungen entsprechen und sich leicht in eine Trägerrakete integrieren lassen. Der kleinste ist 10 x 10 x 11 Zentimeter (als 1U bezeichnet) und kann auf eine Größe von 6U skaliert werden. CubeSats wiegen normalerweise weniger als 1,33 kg pro Einheit. Die größten, die 6U-Satelliten, sind 12 bis 14 Kilogramm schwer. Die Masse jedes CubeSat hängt von den Instrumenten und der erforderlichen Startmethode ab.

Von CubeSats wird erwartet, dass sie während ihrer Missionen selbstständig manövrieren und ihre eigenen miniaturisierten Instrumente und Computer tragen. Sie übermitteln ihre Daten an die Erde zurück, um von der NASA und anderen Bodenstationen aufgenommen zu werden. Sie nutzen Solarzellen für die Stromversorgung mit integriertem Batteriespeicher.

Die Kosten für CubeSats sind relativ gering. Die Baukosten liegen zwischen 40.000 und 50.000 US-Dollar. Die Startkosten sinken unter 100.000 US-Dollar pro Sat, insbesondere wenn einige von ihnen auf einer einzigen Startplattform in den Weltraum gesendet werden können. In den letzten Jahren haben einige Produkteinführungen Dutzende von CubeSats auf einmal in den Weltraum gebracht.

Im Dezember 2013 bauten Schüler der Thomas Jefferson High School für Wissenschaft und Technologie in Alexandria, Virginia, den ersten kleinen Satelliten dieser Art mit Teilen eines Smartphones. Ihr kleiner Satellit, genannt "PhoneSat, "wurde zuerst von konzipiert NASA als Möglichkeit, Nanosatelliten mit Smartphone-Technologie zu testen.

Seitdem sind zahlreiche andere CubeSats geflogen. Viele wurden von Studenten und kleinen Institutionen entworfen und gebaut, die daran interessiert sind, Zugang zu Raum für Bildungs- und Wissenschaftsaktivitäten zu erhalten. Sie waren eine hervorragende Möglichkeit für Studenten, das Bauen und Verwalten von Wissenschaftsprojekten zu lernen, und für Universitäten und andere, an Experimenten im Weltraum mit kleinen Forschern teilzunehmen.

In allen Fällen arbeiten die Entwicklungsgruppen mit der NASA zusammen, um ihre Missionen zu planen, und beantragen dann wie jeder andere Kunde die Startzeit. Jedes Jahr kündigt die NASA CubeSat-Möglichkeiten für eine Vielzahl von technischen und wissenschaftlichen Projekten an. Seit 2003 wurden Hunderte dieser Minisatelliten gestartet, die wissenschaftliche Daten für alles liefern, von Amateurfunk und Telekommunikation bis hin zu Geowissenschaften, Planetenwissenschaften und Atmosphärenwissenschaft und Klimawandel, Biologie und Technologietests. Viele weitere CubeSat-Projekte sind in der Entwicklung und umfassen Untersuchungen in den Bereichen Aufklärung, Biologie, fortgesetzte atmosphärische Studien und Testmaterialien für zukünftige Raumfahrzeuge.

CubeSats wurden von der ins Leben gerufen Russische Weltraumorganisationunter anderem die Europäische Weltraumorganisation, die Indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO) und die NASA. Sie wurden auch von bereitgestellt die Internationale Raumstation. Neben Bildgebungs- und anderen Technologiedemonstrationen hat CubeSats Sonnensegeltechnologie, Röntgenastronomieinstrumente und andere Nutzlasten eingesetzt. Am 15. Februar 2017 schrieb die ISRO Geschichte, als sie 104 Nanosatelliten an Bord einer einzelnen Rakete einsetzte. Diese Experimente repräsentierten die Arbeit von Studenten und Wissenschaftlern aus den USA, Israel, Kasachstan, der Schweiz, den Vereinigten Arabischen Emiraten und der Schweiz.

Das CubeSat-Programm ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, den Weltraum zu erreichen. Zukünftige Nanosatelliten in der Reihe werden sich auf Messungen der Erdatmosphäre konzentrieren und den Zugang der Schüler fortsetzen In einem ersten Schritt - mit den MarCO CubeSats - werden zwei dieser Minisatelliten mit dem InSight auf dem Mars eingesetzt Mission. Zusammen mit der NASA lädt die Europäische Weltraumorganisation weiterhin Studenten ein, CubeSat-Pläne für einzureichen möglicher Start in der Zukunft, Ausbildung von noch mehr jungen Frauen und Männern, um zukünftige Raumschiffe zu werden Ingenieure!