Små satelliter som kallas CubeSats har rönt stor uppmärksamhet de senaste åren. Förutom att tillåta forskare att testa ny teknik, deras relativa enkelhet erbjuder också praktisk utbildning för ingenjörer i tidiga karriärer.

En CubeSat nyligen utplacerad från den internationella rymdstationen är ett nyckelexempel på deras potential, experimentera med CubeSats tillämpad på astronomi.

För de närmaste månaderna, en teknikdemonstration kallad ASTERIA (Arcsecond Space Telescope Enabling Research in Astrophysics) ska testa om en CubeSat kan utföra exakta mätningar av förändringar i en stjärnas ljus. Denna fluktuation är användbar för ett antal kommersiella och astrofysiska tillämpningar, inklusive upptäckten och studien av planeter utanför vårt solsystem, kända som exoplaneter.

ASTERIA utvecklades under Phaeton-programmet vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Phaeton utvecklades för att tillhandahålla anställningar i tidiga karriärer, under ledning av erfarna mentorer, med utmaningarna i ett flygprojekt. ASTERIA är ett samarbete med Massachusetts Institute of Technology i Cambridge; MIT:s Sara Seager är huvudutredare för projektet.

En ny rymdteleskopmodell

ASTERIA förlitar sig på precisionsfotometri, ett fält som mäter flödet, eller intensitet, av ett föremåls ljus. För att vara användbar för alla vetenskapsmän, ett rymdteleskop måste korrigera för interna felkällor när de gör dessa mätningar.

Ingenjörer har lärt sig att korrigera för "brus" i mycket större rymdteleskop. Om de kunde göra samma sak för CubeSats, det kan öppna en helt ny klass av astronomiverktyg.

"CubeSats erbjuder ett relativt billigt sätt att testa ny teknik, " sa Amanda Donner från JPL, mission assurance manager för ASTERIA. "Den modulära designen av CubeSats gör dem också anpassningsbara, ger även en liten grupp forskare och studenter tillgång till rymden. "

Hon sa att det till och med är möjligt för konstellationer av dessa CubeSats att fungera tillsammans, täcker mer av kosmos på en gång.

En stabil astronomikamera

Dess ringa storlek kräver att ASTERIA har unika tekniska egenskaper.

• En stadig astronomikamera kommer att hålla teleskopet låst på en specifik stjärna i upp till 20 minuter kontinuerligt när rymdfarkosten kretsar runt jorden.
• Ett aktivt termiskt styrsystem kommer att stabilisera temperaturerna inom det lilla teleskopet i jordens skugga. Detta hjälper till att minimera "buller" som orsakas av skiftande temperaturer - viktigt när mätningen försöker upptäcka små variationer i målstjärnans ljus.

Båda teknikerna visade sig vara utmanande att miniatyrisera.

"En av de största tekniska utmaningarna har varit att montera pek- och värmekontrollelektroniken i ett så litet paket, " sa JPL:s Matthew Smith, ASTERIAs ledande systemingenjör och uppdragschef. "Vanligtvis, enbart dessa komponenter är större än hela vår rymdfarkost. Nu när vi har miniatyriserat tekniken för ASTERIA, den kan appliceras på andra CubeSats eller små instrument. "

Även om det bara är en teknikdemonstration, ASTERIA kan visa vägen till framtida CubeSats användbara för astronomi.

Det är imponerande, särskilt med tanke på att det i praktiken var ett utbildningsprojekt:många teammedlemmar tog examen från college först under de senaste fem åren, sa Donner.

"Vi designade, byggd, testad och levererad ASTERIA, och nu flyger vi det, " sa hon. "JPL tar träningssättet att lära sig genom att göra på allvar."