Foto de Microwave Radiometer Technology Acceleration (MiRaTa) CubeSat. Crédito:Massachusetts Institute of Technology
A NASA lançou quatro pequenos satélites de pesquisa, ou CubeSats, desenvolvido por quatro universidades como parte de uma missão mais ampla de lançamento do satélite de órbita polar de próxima geração para o espaço. Essas missões CubeSat foram selecionadas por meio da Iniciativa de Lançamento CubeSat (CSLI) como parte da 14ª edição das missões de Lançamento Educacional de Nanosatélites (ELaNa). A missão ELaNa XIV é uma carga útil auxiliar na missão Joint Polar Satellite System (JPSS), um esforço colaborativo entre a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) e a NASA. JPSS-1 decolou em 18 de novembro, 2017 da Base da Força Aérea de Vandenberg na Califórnia às 1:47 am PST (4:47 am EST). Nos últimos quatro anos, estudantes universitários estiveram envolvidos no projeto, desenvolvimento e construção dos CubeSats que serão lançados no espaço por implantadores com mola.
Os CubeSats estão desempenhando um papel cada vez maior na exploração, demonstrações de tecnologia, pesquisa científica, e investigações educacionais na NASA. Esses satélites em miniatura fornecem uma plataforma de baixo custo para as missões da NASA, incluindo exploração do espaço planetário; Observação da Terra; ciência fundamental da Terra e do espaço; e demonstrações de tecnologia, como comunicações de laser de ponta, armazenamento de energia, propulsão no espaço, e capacidades de movimento autônomo. Eles também fornecem aos educadores um meio barato de envolver os alunos em todas as fases do desenvolvimento do satélite, Operação, e exploração por meio do mundo real, Experiência prática em pesquisa e desenvolvimento em oportunidades de lançamento de caronas financiadas pela NASA.
CSLI possibilita o lançamento de projetos CubeSat desenhados, construído, e operado por alunos, professores, e professores, bem como centros da NASA e organizações sem fins lucrativos. Gerenciado pelo Programa de Serviços de Lançamento no Kennedy Space Center da NASA na Flórida, As missões ELaNa fornecem uma oportunidade de implantação ou lançamento compartilhado no espaço para os CubeSats selecionados por meio de CSLI. Os gerentes de missão ELaNa e suas equipes envolvem escolas e faculdades nos Estados Unidos, fornecer educação sobre voos espaciais por meio da preparação de cargas úteis (licenciamento, integração e teste) voado no espaço. Desde a sua criação em 2010, a iniciativa selecionou mais de 150 CubeSats e lançou 49 CubeSats desenvolvidos principalmente por instituições educacionais e governamentais nos Estados Unidos. Esses satélites em miniatura foram priorizados e selecionados por meio de uma revisão formal da NASA das propostas apresentadas em resposta aos anúncios da CSLI. A NASA anunciou outra chamada de propostas no início de agosto de 2017.
Fatos básicos do CubeSat:
Foto da equipe de alunos e MakerSat CubeSat. Crédito:Northwest Nazarene University
Implantação CubeSat
Quatro projetos CubeSat foram selecionados para a missão ELaNa XIV. Os CubeSats são colocados dentro de Poly-Picosatellite Orbital Deployers (P-PODs) que são então integrados em um foguete Delta II que os transportará para o espaço. O P-POD foi projetado e fabricado pela California Polytechnic State University de San Luis Obispo, Califórnia. Depois que a carga útil principal é implantada, os CubeSats serão separados de seus P-PODs. Após 45 minutos em órbita, cada transmissor CubeSat será ligado. As equipes do Cubesat utilizam estações terrestres para ouvir seus faróis e determinar a funcionalidade e o status operacional de seus pequenos satélites.
As missões CubeSat devem durar pelo menos 90 dias, embora as durações possam variar. Após a conclusão da missão, os CubeSats começam uma queda final na atmosfera da Terra, onde o tremendo calor gerado pela fricção faz com que eles se desintegrem.
Segurança e garantia da missão
Cada desenvolvedor CubeSat verificou que seu satélite está em conformidade com os requisitos do P-POD. A NASA conduz uma revisão conjunta da prontidão da missão com cada desenvolvedor do CubeSat. Cada ELaNa CubeSat está em conformidade com as práticas padrão de mitigação de detritos orbitais dos EUA e da NASA.
Foto de RadFxSat CubeSat. Crédito:The Radio Amateur Satellite Corporation (AMSAT) e Vanderbilt University
The CubeSats
MiRaTA - aceleração da tecnologia de radiômetro de micro-ondas
Instituto de Tecnologia de Massachusetts - Cambridge, Massachusetts
MiRaTA é um CubeSat de detecção atmosférica que mede a temperatura, vapor de água, e nuvem de gelo na atmosfera para monitoramento de clima severo e estudo da estrutura do ciclone. MiRaTA fará o teste de voo de um novo ultracompacto, radiômetro de baixa potência, bem como um novo receptor GPS de ocultação de rádio (GPS RO) e conjunto de antenas patch. Os dois instrumentos trabalharão juntos para demonstrar, pela primeira vez, métodos de calibração de radiômetro usando medições de RO por GPS co-localizadas. Essa tecnologia possibilitará constelações de imagens meteorológicas de baixo custo com cobertura espacial de resolução temporal significativamente melhorada que pode melhorar drasticamente as capacidades de futuras arquiteturas de detecção de tempo e clima. O MiRaTA é patrocinado pelo Earth Science Technology Office da NASA no âmbito do programa In-Space Validation of Earth Science Technologies (InVEST). A equipe MiRaTA inclui o MIT, Laboratório MIT Lincoln, The Aerospace Corporation, a Universidade de Massachusetts Amherst, e o Laboratório de Dinâmica Espacial.
MakerSat-0
Universidade Nazarena do Noroeste - Nampa, Idaho
Foto das mãos de um aluno segurando o EagleSat-1 CubeSat. Crédito:Embry-Riddle Aeronautical University, Prescott
MakerSat-0 é uma missão de prova de conceito de tecnologia que oferece suporte a até quatro cargas úteis científicas desenvolvidas por equipes independentes. Durante a missão MakerSat-0, uma equipe de ciência da universidade medirá a perda de massa de vários polímeros manufaturados por aditivos em órbita. The materials are expected to undergo mass loss due to monoatomic oxygen radicals, ultraviolet (UV) radiation, radiação ionizante, and outgassing. A high school science team payload will also be flown. The MakerSat concept will be demonstrated with two launches:MakerSat-0 will be conducted through the ELaNa XIV program in preparation for the eventual printing, assembly and launch of MakerSat-1 from the space station. MakerSat:engineering.nnu.edu/research/makersat/
RadFxSat
AMSAT, The Radio Amateur Satellite Corporation – Silver Springs, Maryland
Vanderbilt University – Nashville, Tennessee
RadFxSat is a technology demonstration mission to monitor ionizing radiation effects in a memory integrated circuit. The memory, fabricated in a commercial 28 nm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process, supports a low-power sleep mode and will be used to compare the rate of radiation-induced bit errors between reduced and full-power states. The payload builds upon AO-85 (Fox-1A), the first of AMSAT's series of 1U CubeSats that was launched as part of ELaNa XII in 2015, with the goal of assessing and improving the reliability of commercial microelectronics for space applications.
EagleSat-1
Embry-Riddle Aeronautical University – Prescott, Arizona
EagleSat-1 is a scientific investigation that will attempt to measure the decay of the satellite's orbit over time by the means of an unlocked Global Positioning System (GPS) receiver in the space environment. The primary experiment will concern the use of supercapacitors for the battery bank. The satellite is composed of structures, potência, communications, GPS experiment, and onboard computer (OBC) subsystems. The radio transmitter within the satellite has been donated by Wood &Douglas, part of the Ultra Electronics group in the United Kingdom.
EagleSat:prescott.erau.edu/about/labs/axfab-eaglesat/