NASA -forskare och ingenjörer kallade sin nya CubeSat efter den mytologiska norrländska gryningen. Nu, bara dagar från lanseringen, de är övertygade om att Dellingr kommer att leva upp till sitt namn och inviga en ny era för forskare som vill använda små, mycket pålitliga satelliter för att utföra viktiga, och i vissa fall, aldrig tidigare prövad vetenskap.

Rymdfarkosten i skokartong kommer att skjuta upp i augusti ombord på en SpaceX Falcon 9-raket till den internationella rymdstationen där den senare kommer att sättas in i en jord med låg jord.

Dellingr är hjärnbarn för forskare med Heliophysics Science Division vid NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, och ingenjörer med centrumets tillämpade teknik- och teknikdirektorat eller AETD. Avsiktligt utformad för att vara mer pålitlig än mer utbredda CubeSat -plattformar och relativt billig, sexenheten, eller 6U, Dellingr kommer att visa noggrannheten i sin design, samtidigt som man samlar in NASA-kvalitetsdata om solens inflytande på jordens övre atmosfär med hjälp av en serie miniatyriserade instrument och komponenter [NASA-funktion på Dellingrs instrument och komponenter].

Teamet började utveckla Dellingr 2014 som svar på ett växande intresse bland NASA och andra statliga forskare som ville använda CubeSat -plattformar för att utföra vetenskapliga undersökningar. Ursprungligen skapad av California Polytechnic State University 1999 för utbildningsändamål, universitetsklassplattformen blev snabbt populär bland universitet som är intresserade av att ge studenter praktisk erfarenhet av att bygga satelliter.

Förutom deras låga kostnad, dessa små plattformar fascinerade forskare med sin potential att flyga svärmar av dessa små plattformar runt jorden eller andra solsystemkroppar för att samla samtidigt, flerpunktsobservationer-en observationsteknik som inte är ekonomiskt genomförbar med större, mer traditionella rymdfarkoster. Även om de uppfyllde sitt ursprungliga akademiska syfte, forskare upptäckte snart att trots deras enorma potential för att möjliggöra nya typer av observationer, universitetsklassen CubeSat tillfredsställde inte helt deras behov.

"Det var en tillförlitlighetsfråga, "sa Michael Johnson, AETD:s teknologichef, en av Dellingrs förespråkare. "Även om det är tillräckligt, universitetsklass CubeSats överensstämde inte med vad vi ville göra. "Som ett exempel, Johnson citerade erfarenheten av Goddard heliofysiker och divisionsteknolog Nikolaos Paschalidis, vars framgång att utveckla en miniatyriserad spektrometer skämdes av CubeSat -misslyckanden.

Med sitt lag, Paschalidis utvecklade världens minsta jonneutrala masspektrometer för ett 3U CubeSat-uppdrag som lanserades förra året. Dock, strax efter rymdfarkostens uppskjutning, missionsoperatörer insåg att rymdfarkosten inte kommunicerade ordentligt, fördröja idrifttagningen av viktiga rymdfarkostfunktioner. Efter ungefär sex månader, Paschalidis bekräftade slutligen instrumentets grundläggande funktionalitet, men uppdraget slutade plötsligt på grund av datorproblem.

"Uppdraget visade mitt instruments grundläggande funktionalitet. Men erfarenheten lade stor vikt vid behovet av en robust buss och ett komplett uppdragsscenario, "sa Paschalidis, som flyger en förbättrad version av sitt instrument på Dellingr.

Även om teamet tror att det i slutändan kommer att lyckas i sitt vägvisande uppdrag, vägen till lanseringen var inte alltid smidig.

Inom månader efter start av Dellingr, teamet upptäckte att bygga en pålitlig, 6U CubeSat var lättare sagt än gjort. Även om laget i stort sett ville hålla nere kostnaderna genom att använda kommersiellt tillgängliga delsystem, det upptäckte att dessa komponenter inte alltid spelade bra ihop eller fungerade som annonserat, kräver ytterligare ingenjörs- och teknikerinsats. Dessa misslyckanden förlängde scheman långt förbi ettårsmålet och ökade kostnaderna.

De lärde sig också snabbt att de skulle behöva ändra hur de klarade CubeSat -uppdrag för att hålla dem överkomliga. "Det är ett nytt sätt att göra saker, "sa projektledaren Chuck Clagett." Vi använde gamla sätt att göra saker på en framväxande förmåga och det fungerade inte särskilt bra. "

Från övningen, teamet hittade en bättre balans mellan lednings- och testkrav och det kritiska behovet av mer uppdragsgivande teknik, inklusive CubeSat-specifik programvara, Sa Clagett.

Lika viktigt, the team learned the true cost of a CubeSat mission, said Goddard heliophysicist Eftyhia Zesta, who is the lead project investigator for the Dellingr magnetometers. The university-class CubeSat, developed with less rigorous design and system-engineering practices, isn't a realistic cost for highly reliable CubeSat missions, Hon sa.

While Dellingr's developers await launch, they are heartened that NASA already is benefiting from their two-and-a-half-year effort to change the CubeSat paradigm. A recently selected CubeSat mission, the Plasma Enhancements in the Thermosphere Satellite, or petitSat, plans to use the second-generation Dellingr bus. The mission will study Earth's ionosphere, the atmospheric layer that can affect the transmission of communication signals.

"We know how to build satellite buses, " said Larry Kepko, a Goddard heliophyicist who is now heading NASA Science Mission Directorate's small satellite initiative. "All of our satellite buses last forever. We wanted to do the same thing with CubeSats, but without burdening the platform and driving up costs and extending schedules. We endeavored to transition CubeSats from an educational to a science tool. I think we did that with Dellingr."