I mörkret klockan 02.00 den 26 augusti, himlen över Cape Canaveral, Florida, lyste upp med den ljusa plymen av en Minotaurraket som lyfte från sin avfyrningsramp. Ombord på raketen, en satellit utvecklad av MIT Lincoln Laboratory för US Air Force's Operationally Responsive Space (ORS) Office väntade på dess utplacering i låg omloppsbana om jorden.

Rymdfarkosten ORS-5 SensorSat är på ett 3-årigt uppdrag för att kontinuerligt skanna det geosynkrona bältet, som vid ungefär 36, 000 kilometer över jorden finns ett stort antal satelliter som är oumbärliga för den nationella ekonomin och säkerheten. Data som samlas in av SensorSat kommer att hjälpa USA att hålla ett skyddande öga på satelliternas rörelser och rymdskräp i bältet.

"Det fanns inget som att se den massiva Minotaur IV spränga vår skapelse i omloppsbana, och sedan få de välbekanta telemetrimeddelandena för att indikera att den verkligen är där uppe och fungerar precis som den gjorde i termisk vakuumtestning, " säger Andrew Stimac, SensorSat-programledaren och assisterande ledare för Lincoln Laboratory's Integrated Systems and Concepts Group.

Under de månader som SensorSat har varit i omloppsbana, den har genomgått en fullständig kassaprocess, öppnade locket till sitt optiska system, och samlade de första bilderna av objekt i det geosynkrona bältet. Kvaliteten på de första bilderna har visat att SensorSat använder ett mycket kapabelt optiskt system som kan utföra sitt uppdrag.

SensorSat på 226 pund är liten i jämförelse med nuvarande amerikanska satelliter som övervakar aktiviteten i det geosynkrona bältet. SensorSats storlek och dess optiska systemdesign, som använder en mindre bländare, gör det till en lägre kostnad, snabbare byggt alternativ för rymdövervakningsuppdrag än de stora systemen designade för uppdrag på 10 år eller mer.

"SensorSat är i grunden en enkel design, men det är ett mycket känsligt instrument som är en tiondel av storleken och en tiondel av kostnaden för dagens stora satelliter, säger Grant Stokes, chef för Lincoln Laboratory's Space Systems and Technology Division, som samarbetade med Engineering Division för att utveckla och bygga satelliten.

Traditionella stora övervakningssatelliter är designade för att samla in data om objekt som man vet är i det geosynkrona bältet. De optiska systemen på dessa satelliter är monterade på kardaner så att de kan vända sitt fokus mot de riktade objekten. SensorSat arbetar på ett annat koncept:Dess fasta optiska system övervakar varje del av bältet som är inom dess nuvarande synfält när satelliten kretsar runt jorden.

SensorSat gör cirka 14 passager runt jorden varje dag, ger uppdaterade vyer av aktiviteten i det geosynkrona bältet. Stokes jämförde SensorSats övervakningsprocess med den för flygplatsradarer som kontinuerligt roterar för att visualisera ett lokalt luftrum. Eftersom SensorSat inte är riktat mot specifika kända objekt, en sekundär fördel med dess verksamhetskoncept är att den kan se nya objekt som utgör hot mot satelliter i bältet.

Antagandet av SensorSat-liknande system som kan byggas kostnadseffektivt på korta tidslinjer kan också göra det praktiskt för USA att oftare distribuera nya satelliter för att hålla jämna steg med utvecklande teknologi.

SensorSat-utveckling och testning genomfördes på bara tre år, en period ungefär en tredjedel av det som behövs för att utveckla och sätta upp stora övervakningssatelliter. SensorSats ingenjörsarbete involverade designen, tillverkning, och testning av satellitstrukturen och täckmekanismen, lins optomekanik, teleskop baffel, laddningskopplad enhetsförpackning, elektriska kablar, och termisk kontroll.

Församlingen, integration, och tester utfördes i Lincoln Laboratorys renrumsanläggningar och dess Engineering Test Laboratory. Enligt Mark Bury, biträdande ledare för laboratoriets struktur- och termiska vätsketeknikgrupp, Chocken, vibration, attitydkontrollsystem, och termiska vakuumtester som utfördes var avgörande för att validera SensorSat mot de förväntade uppskjutnings- och rymdförhållandena som den skulle behöva utstå.

"Kanske de viktigaste händelserna inträffade under termisk vakuumtestning, " säger Bury. "Satelliten är utsatt för förhållanden som liknar de i omloppsbana, och vi använde det testet för att validera vår termiska design. Ännu viktigare, det termiska vakuumtestet gjorde det möjligt för oss att få betydande körtid på flygelektroniken och komponenterna i rymdfarkosten, efterlikna kommunikationskadensen och dataströmmarna som vi så småningom skulle se i omloppsbana."

Den 7 juli, mindre än två månader före lansering, SensorSat skickades till Florida för installation på Orbital ATK:s ​​Minotaur IV i en stor renrumsanläggning på Astrotech Space Operations, ligger strax utanför Kennedy Space Center. Ett team från Lincoln Laboratory utförde de sista monteringsstegen och förberedde satelliten med de mjukvaruuppladdningar som behövdes initialt i omloppsbana.

Gemensamma operationer genomfördes sedan med Orbital ATK för att slutföra den mekaniska och elektriska integrationen innan inkapslingen med raketkåpan. Den integrerade enheten transporterades sedan från Astrotech till Cape Canaveral Air Force Stations startramp 46 i mitten av augusti.

SensorSat, som ligger direkt ovanför ekvatorn, kretsar med en lutning av noll grader, en orientering som Stokes säger krävde mycket exakt utplacering av satelliten. Minotaurus IV, modifierad från en 25 år gammal raketdesign från flygvapnet och nu drivs av Orbital ATK, klarade utmaningen, använda två nya raketmotorer för att ge det extra lyft som behövs för att nå ekvatorialbanan.

SensorSat kretsar nu runt jorden och samlar in data för att klara sitt rymdövervakningsuppdrag.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.