A Estônia planeja lançar um CubeSat no espaço no início de 2019 com o objetivo de testar tecnologias avançadas, incluindo um freio de plasma para desorbitar satélites e propulsão elétrica de velas. A missão, denominado ESTCube-2, servirá como um protótipo da futura espaçonave em órbita lunar da Estônia.

ESTCube-2 é um CubeSat de três unidades desenvolvido principalmente pelos alunos da Universidade de Tartu na Estônia, bem como por outros alunos do programa ESTCube em todo o mundo. O satélite consiste nos seguintes subsistemas:sistema de energia elétrica (EPS), subsistema de comunicação (COM), computador de bordo (OBC), sistema de controle de atitude e órbita (AOCS) e estrutura (STR).

Todos os subsistemas cabem em 0,6 unidades CubeSat e serão integrados ao ônibus do satélite construído pela Estonian Student Satellite Foundation (ESTCube Foundation) em cooperação com o Observatório Tartu e a Universidade de Tartu.

Esta estrutura integrada terá vários objetivos importantes, uma vez que atinge a órbita da Terra. Os objetivos principais da espaçonave são testar as capacidades de desorbitação do freio de plasma e a propulsão da vela do vento solar elétrico (vela E). Além disso, o satélite também fará imagens da Terra, teste um subsistema de comunicação de alta velocidade e teste um revestimento resistente à corrosão no espaço.

"O objetivo principal da missão é o teste de tecnologia de desorbitação de freio de plasma, que é muito semelhante à vela do vento solar elétrico, "Andris Slavinskis, O gerente de projeto do satélite ESTCube-2 disse ao Astrowatch.net.

A desorbitação do freio de plasma é baseada no efeito de arrasto eletrostático de Coulomb que resulta na troca de momento entre um corpo carregado negativamente e o fluxo de íons usando uma corda longa e fina eletricamente carregada. É por isso que ESTCube-2 irá implantar e carregar uma corda de 300 metros (984 pés), que será usado para reduzir a altitude da órbita do satélite. Essa corda longa poderia desorbitar um satélite de uma altitude de 435 milhas (700 quilômetros) a 310 milhas (500 quilômetros) em um semestre.

"Esperamos desorbitar ESTCube-2 muito mais rápido do que aconteceria com o aerodrag natural. Demora mais de 20 anos para desorbitar em uma órbita de 650 quilômetros. Estimamos que um freio de plasma com uma corda de 300 metros faria o trabalho em menos de um ano. Quando testado, o freio de plasma seria um forte componente na mitigação de detritos espaciais, "Slavinskis disse.

A corda deve ter uma massa de cerca de 1,06 onças. (30 gramas) de acordo com estimativas. Portanto, o freio de plasma é leve, eficiente, custo-beneficio, e sistema de desorbitação escalável com potencial para resolver o problema de detritos espaciais em altitudes críticas de 560 milhas (900 quilômetros) ou menos.

E-sail é uma tecnologia de propulsão baseada na extração de momentum do fluxo de plasma do vento solar e usa uma corda carregada positivamente, enquanto o freio de plasma é carregado negativamente. Um teste anterior desta tecnologia foi tentado pelo predecessor do ESTCube-2, o ESTCube-1, que foi lançado no espaço em maio de 2013. No entanto, a tentativa não teve sucesso, já que a mecânica do desenrolamento do cabo da vela não sobreviveu à vibração de decolagem do foguete. Portanto, os cientistas estonianos depositam grandes esperanças no ESTCube-2, esperando que pudesse testar com sucesso esta nova tecnologia, essencial para o futuro barato, exploração espacial rápida. Além disso, eles vêem este CubeSat como um protótipo de uma missão mais complexa e difícil para a lua.

"O principal objetivo do ESTCube-2 é testar tecnologias para ESTCube-3 para evitar problemas em uma órbita lunar muito menos indulgente e mais cara. A razão pela qual queremos lançar ESTCube-3 para a órbita lunar é o ambiente autêntico do E-sail é o vento solar, que na órbita baixa da Terra é bloqueada pela magnetosfera terrestre. Do ponto de vista do projeto de satélite, a falta de um campo magnético muda a maneira como podemos controlar a atitude do satélite. Em vez de bobinas eletromagnéticas e magnetômetros, temos que usar a roda de reação, propulsão e rastreador de estrelas, "Slavinskis revelado.

Além de testar a propulsão da vela E e do freio de plasma, ESTCube-2 fará imagens de nosso planeta. Será equipado com o gerador de imagens de observação da Terra (EOI), um pequeno, leve, sistema de imagem de dois espectros. As bandas espectrais de infravermelho próximo (650-680 nm) e infravermelho (855-875 nm) deste instrumento podem ser muito úteis para fins de monitoramento de vegetação.

ESTCube-2 também será usado para conduzir um experimento de proteção contra corrosão, a fim de testar a resistência à corrosão do material no espaço. Além disso, o satélite testará um sistema de comunicação de alta velocidade que usa um field-programmable gate array (FPGA), permitindo "rádio definido por firmware".

Atualmente, a equipe ESTCube-2 agora está testando protótipos e trabalhando em um modelo de engenharia que está programado para ficar pronto no verão de 2017. Então, eles gostariam de ter o modelo de vôo pronto no verão de 2018, o que dará à equipe cerca de meio ano para testá-lo e entregá-lo no final de 2018.

"Esperamos lançar o satélite no início de 2019. Estamos negociando o lançamento agora. Se tudo correr bem com ESTCube-2, então ESTCube-3 poderia ser lançado no início da próxima década, mas não sabemos ainda como é difícil fazer um lançamento em órbita lunar, "Slavinskis disse.