• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Lanserade Australiens första skrapbyggda satellit, och det är ett stort språng mot månen

    Kredit:Curtin University, Författare tillhandahålls

    Den 28 augusti, en SpaceX-raket kommer att sprängas från Cape Canaveral i Florida, transporterar förnödenheter på väg till den internationella rymdstationen. Men också ombord kommer en liten satellit som representerar ett gigantiskt språng ut i rymden för vårt forskningsprogram här i västra Australien.

    Vår satellit, kallas Binar-1 efter Noongar-ordet för "eldklot, " designades och byggdes från grunden av vårt team på Curtin Universitys Space Science and Technology Center.

    Vi valde detta namn av två skäl:för att erkänna Wadjuk-folket i Noongar-nationen, och att känna igen förhållandet mellan vårt satellitprogram och Curtin's Desert Fireball Network, som framgångsrikt har letat efter meteoriter i den australiensiska öknen.

    Binar-1 är en CubeSat - en typ av liten satellit gjord av 10-centimeters kubformade moduler. Binar-1 består av bara en sådan modul, vilket betyder att det tekniskt sett är en 1U CubeSat.

    Dess huvudsakliga mål är att bevisa att tekniken fungerar i rymden, tar därmed ett första steg mot framtida uppdrag där vi i slutändan hoppas kunna skicka CubeSats till månen.

    Binar-1 är utrustad med två kameror, med två mål:för det första, att fotografera västra Australien från rymden, på så sätt testar prestandan hos våra instrument och förhoppningsvis också fånga fantasin hos unga WA-studenter; och för det andra, för att avbilda stjärnor. Stjärnkameran kommer exakt att avgöra vilken väg satelliten är vänd - en avgörande förmåga för alla framtida månuppdrag.

    Binar-1-satelliten är en 10 cm kub. Kredit:Curtin University, Författare tillhandahålls

    Skräddarsydd konstruktion

    Vårt centrum är den största planetariska forskningsgruppen på södra halvklotet, och vi deltar i rymduppdrag med organ som NASA och de europeiska och japanska rymdorganisationerna. För att förstå de olika planeterna och andra kropparna i solsystemet, vi måste bygga rymdfarkoster för att besöka dem. Men under större delen av rymdåldern, kostnaderna för att bygga och lansera denna teknik har varit ett stort hinder för deltagande för de flesta nationer.

    Sålänge, uppkomsten av hemelektronik har producerat smarta telefoner som är betydligt mer kapabla än datorer från Apollo-eran. I kombination med nya lanseringsalternativ, kostnaden för att skjuta upp en liten satellit är nu inom räckhåll för forskargrupper och nystartade företag. Som ett resultat, Marknaden för "COTS" (konsumentoff-the-shelf) satellitkomponenter har blomstrat under det senaste decenniet.

    Liksom andra australiska forskargrupper, vi började vår resa ut i rymden med ett specifikt uppdrag i åtanke:att bygga instrument som kan observera flammande meteorer från omloppsbana. Men vi fann snabbt att kostnaden för att köpa satellithårdvaran upprepade gånger för flera uppdrag skulle vara enorm.

    Men sedan insåg vi att vår forskargrupp hade en fördel:vi hade redan tidigare erfarenhet av att bygga rymdobservatorier för den avlägsna vildmarken, som Desert Fireball Network. Denna expertis gav oss ett försprång när det gäller att utveckla våra egna satelliter från grunden.

    Outback-observatorier och orbitala satelliter har förvånansvärt mycket gemensamt. Båda måste övervaka himlen, och arbeta under svåra förhållanden. Båda är beroende av solenergi och måste fungera autonomt – i rymden, precis som i öknen, ingen är där ute för att fixa saker i farten. De båda upplever också intensiva vibrationer när de reser till sin destination. Det är upp till diskussion om raketuppskjutningar eller korrugerade outbackvägar gör en ojämn resa.

    Binar-1-satelliten är en 10 cm kub. Kredit:Curtin University, Författare tillhandahålls

    Så 2018, vi satte igång med att bygga en skräddarsydd satellit. De första två och ett halvt åren, vi gjorde prototypkretskort och testade dem till deras gränser, förfina vår design med varje version. Testningen ägde rum i vårt rymdmiljölabb där vi har vakuumkammare, flytande kväve och skakbord, för att simulera de olika rymdmiljöerna som satelliten kommer att uppleva.

    Ombord på den internationella rymdstationen kommer astronauter att lasta av Binar-1 och distribuera den från ett luftsluss i den japanska Kibo-modulen. Till att börja med kommer satelliten att upprätthålla en liknande bana som stationen, cirka 400 kilometer över jorden. På den höjden finns det tillräckligt med atmosfär för att orsaka en liten mängd motstånd som så småningom kommer att få satelliten att falla in i den tjockare delen av atmosfären.

    Till slut kommer det att bli ett eldklot, som dess namne, och om vi har extrem tur kommer vi att fånga bilder av det på ett av våra markbaserade observatorier. Vi förväntar oss att detta ska hända efter cirka 18 månader, men denna tidsram kan variera på grund av många faktorer, som solväder. Så länge vi kan, vi kommer att samla in data för att förfina framtida uppdrag, och vi har redan börjat titta på sätt att samla in data när nästa satelliter kraschar in i atmosfären.

    Jamspäckad med kubsats

    Uppskjutning på samma raket med Binar-1 kommer att vara CUAVA-1, den första satelliten som byggdes av Australian Research Councils utvecklingsprogram CubeSat. Men även om de två satelliterna kommer att dela samma resa till rymden, deras utvecklingsvägar har varit helt olika.

    Som var vår ursprungliga plan, CUAVA-teamet har fokuserat på utvecklingen av instrumentnyttolaster, samtidigt som man köper navigationssystem och andra komponenter från holländska och danska leverantörer.

    Binar genomgår testning vid National Space Test Facility. Kredit:Curtin University, Författare tillhandahålls

    Vår satellit designades och byggdes helt internt, vilket innebär att vi kan sänka kostnaderna genom att göra flera versioner, samtidigt som vi ständigt testar och förfinar vår hårdvara för framtida uppdrag.

    Det finns redan sex fler 1U-satelliter planerade i Binar-programmet, var och en representerar ett steg mot vårt slutliga mål med ett månuppdrag.

    Fotografering för månen

    Som en del av den australiska regeringens initiativ månen till Mars, vi genomför en förstudie för vårt Binar Prospector-uppdrag, som vi hoppas kommer att involvera två sex-enheter CubeSats som gör närbildsobservationer av månen medan den är i månomloppsbana på låg höjd.

    Det tidigaste vi förväntar oss att detta uppdrag ska lanseras är 2025, när NASA börjar sin kommersiella månnyttolasttjänst. Det finns flera möjligheter att lansera CubeSats till månen i slutet av detta decennium, så det kommer att finnas många alternativ. De flesta av dessa frågor är föremål för förstudien och är för närvarande konfidentiella.

    Att fotografera för månen är inte bara vetenskapligt fascinerande – det kommer också att gynna Australien. Genom att utveckla helt egenodlad teknik, vi kan undvika att lita på dyra importerade komponenter, vilket betyder att den australiensiska rymdindustrin kan stå på egna ben samtidigt som den sträcker sig mot himlen.

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com