Cubesat: технология малых спутников для наблюдения за физическими явлениями вдали от Земли

Хайме Эспер, технолог из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, тем не менее, продвигает концепцию CubeSat, которая даст ученым такую ​​возможность.Технолог Хайме Эспер и его команда планируют испытать устойчивость прототипа входного транспортного средства — капсулы Micro-Reentry Capsule (MIRCA) — этим летом во время полета на воздушном шаре с большой высоты из Ft.

Самнер, Нью-Мексико.Концепция, получившая название CubeSat Application for Planetary Entry Missions (CAPE), предполагает разработку двух модулей: сервисного модуля, который будет двигать космический корабль к его небесной цели, и отдельного зонда входа в планету, который сможет выжить при быстром погружении в атмосфере космического корабля. внеземная планета, надежно передающая научные и инженерные данные.Эспер и его команда планируют испытать устойчивость прототипа входного транспортного средства — капсулы Micro-Reentry Capsule (MIRCA) — этим летом во время полета на воздушном шаре на большой высоте из Форт-Самнера, штат Нью-Мексико.«Как никакая другая миссия CubeSat»«Концепция CAPE / MIRCA не похожа ни на одну другую миссию CubeSat», — сказал Эспер. «Это дополнительный шаг в доставке готового космического корабля для проведения научных исследований.

Мы единственные исследователи, работающие над подобной концепцией».Согласно его концепции, космический корабль CAPE / MIRCA, включая служебный модуль и входной зонд, будет весить менее 11 фунтов (4,9 кг) и иметь размер не более 4 дюймов (10,1 сантиметра) по бокам.

После выброса из канистры, размещенной на его материнском корабле, крошечный космический корабль разворачивал свои миниатюрные солнечные панели или работал от внутренней батареи, чтобы начать свое путешествие к другому планетарному телу.По прибытии в пункт назначения оснащенный датчиками входной аппарат отделяется от служебного модуля и начинает спуск через атмосферу цели. Он будет передавать данные об атмосферном давлении, температуре и составе на базовый корабль, который затем передает информацию обратно на Землю.

Красота CubeSats в их универсальности. Поскольку их создание и развертывание относительно недороги, ученые могли бы запустить несколько космических аппаратов для многоточечного отбора проб — возможность, которая в настоящее время недоступна для одиночных планетарных зондов, которые сегодня являются нормой НАСА.

Эспер оснастит корабль MIRCA акселерометрами, гироскопами, датчиками температуры и давления, а также радиометрами, которые измеряют определенные газы; однако, по словам Эспера, ученые могут адаптировать набор инструментов в зависимости от целей.Полет на воздушном шаре для проверки устойчивости

Первым шагом в реализации концепции является демонстрация прототипа конструкции MIRCA во время полета на воздушном шаре этим летом. Согласно плану, капсула, изготовленная на базе НАСА в Уоллопсе на восточном берегу Вирджинии, будет сброшена с гондолы воздушного шара на высоте около 18,6 миль (30 километров) для проверки аэродинамической устойчивости конструкции и эксплуатационной концепции.

Ожидается, что во время свободного падения MIRCA будет развивать скорость до 1 Маха, что примерно соответствует скорости звука.«Если я смогу продемонстрировать начальную машину, я смогу привлечь потенциальных партнеров для предоставления остальной части машины», — сказал Эспер, имея в виду служебный модуль, включая подсистемы движения и ориентации. Он добавил, что эта концепция может быть особенно привлекательной для университетов и исследователей с ограниченными ресурсами.

В дополнение к полету на воздушном шаре Эспер сказал, что он хотел бы сбросить входной аппарат с Международной космической станции, возможно, уже в 2016 году — испытание, которое позволит подвергнуть капсулу космическому полету и условиям нагрева для входа в атмосферу и еще больше повысит уровень ее технологической готовности. .«Падение воздушного шара MIRCA само по себе станет первым разом, когда капсула входа в планету CubeSat пройдет летные испытания не только в Годдарде, но и где-либо еще в мире», — сказал он. «Это, в свою очередь, открывает новые возможности в исследовании планет, недоступные на сегодняшний день, и представляет собой возможность, которая меняет правила игры для Годдарда».