En konstnärs återgivning av tvillingfarkosten Mars Cube One (MarCO) när de flyger genom rymden. MarCOs kommer att vara de första CubeSats-en slags modulära, mini-satellit – försöker flyga till en annan planet. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Många av NASAs mest ikoniska rymdskepp tornar upp sig över ingenjörerna som byggde dem:tänk på Voyagers 1 och 2, Cassini eller Galileo – alla stora maskiner som kunde mäta sig med en skolbuss.
Men under de senaste två decennierna, minisatelliter kallade CubeSats har gjort utrymmet tillgängligt för en ny generation. Dessa lådor i portföljstorlek är mer fokuserade i sina förmågor och har en bråkdel av massan – och kostnaden – av några tidigare rymdens titaner.
I maj, ingenjörer kommer att följa noga när NASA lanserar sitt första par CubeSats designade för djupa rymd. De dubbla rymdfarkosterna kallas Mars Cube One, eller MarCO, och byggdes vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien.
Båda MarCO-rymdfarkosterna kommer att åka på samma raket som lanserar InSight, NASA:s nästa robotlandare på väg mot Mars. MarCOs är avsedda att följa InSight på dess kryssning genom rymden; om de överlever resan, var och en är utrustad med en hopfällbar högförstärkningsantenn för att vidarebefordra data om InSight när den kommer in i Mars atmosfär och landar.
MarCOs kommer inte att producera någon egen vetenskap, och krävs inte för att InSight ska skicka sina data hem (landaren kommer att förlita sig på NASA:s Mars-banor för det, förutom att kommunicera direkt med antenner på jorden). Men tvillingarna kommer att bli ett avgörande första test av CubeSat-teknik bortom jordens omloppsbana, demonstrerar hur de kan användas för att ytterligare utforska solsystemet.
Ingenjören Joel Steinkraus använder solljus för att testa solarrayerna på en av Mars Cube One (MarCO) rymdfarkoster vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory. Kredit:Jet Propulsion Laboratory
"Det här är våra scouter, " sa Andy Klesh från JPL, MarCO:s chefsingenjör. "CubeSats har inte behövt överleva den intensiva strålningen från en resa till rymden tidigare, eller använd framdrivning för att peka sin väg mot Mars. Vi hoppas kunna spetsa den spåren."
De officiella namnen på dessa två scouter är "MarCO-A" och "MarCO-B." Men till teamet som byggde dem, de är "Wall-E" och "Eva" - smeknamn baserade på Pixar-karaktärer. Båda MarCOs använder en komprimerad gas som vanligtvis finns i brandsläckare för att trycka sig genom rymden, på samma sätt som Wall-E gjorde i sin film från 2008.
Överlevnad är långt ifrån garanterad. Som ordspråket säger:utrymmet är svårt. Den första utmaningen är att slå på. MarCO-batterierna kontrollerades senast i mars av Tyvak Nano-Satellite Systems från Irvine, Kalifornien, som satte in varje CubeSat i en speciell dispenser som kommer att driva den ut i rymden. Dessa batterier kommer att användas för att distribuera varje CubeSats solpaneler, med hopp om att det ska finnas tillräckligt med ström över för att slå på deras radioapparater. Om effekten är för låg, MarCO-teamet kan höra tystnad tills varje rymdskepp är mer fulladdad.
Joel Steinkraus, MarCO ledande mekanisk ingenjör från JPL, gör en justering på CubeSat före integrering i en distributionslåda som ses inne i renrumslaboratoriet på Cal Poly San Luis Obispo på måndag, 12 mars. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Tyvak/Cal Poly SLO
Om båda MarCO:erna gör resan, de kommer att testa en metod för kommunikationsrelä som kan fungera som en "svart låda" för framtida Mars-landningar, hjälpa ingenjörer att förstå den svåra processen att få rymdfarkoster att säkert landa på den röda planeten. Mars-landningar är notoriskt svåra att hålla fast vid.
MarCOs kan också bevisa att CubeSats är redo att gå bortom jorden. CubeSats utvecklades först för att lära universitetsstudenter om satelliter. I dag, de är en stor kommersiell teknologi, tillhandahåller data om allt från sjöfartsrutter till miljöförändringar.
NASA-forskare är ivriga att utforska solsystemet med CubeSats. JPL har till och med sitt eget CubeSat-renrum, där flera flygprojekt har byggts, inklusive MarCOs. För unga ingenjörer, spänningen bygger något som potentiellt skulle kunna nå Mars på bara några år snarare än ett decennium.
En av MarCO CubeSats i ett renrum på Cal Poly San Luis Obispo, innan den placeras i sin distributionslåda. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Tyvak/Cal Poly SLO
"Vi är ett litet team, så att alla får erfarenhet av att arbeta på flera delar av rymdfarkosten, " sa Klesh. "Du lär dig allt om att bygga, testar och flyger längs vägen. Vi uppfinner varje dag vid det här laget."
MarCOs byggdes av JPL, som hanterar InSight och MarCO åt NASA. De finansierades av både JPL och NASA:s Science Mission Directorate. Ett antal kommersiella leverantörer tillhandahöll unik teknik för MarCOs. En fullständig lista, tillsammans med mer information om rymdfarkosten, finns här.