En liten grupp studenter fick nyligen uppleva en sällsynt, rymdfärdsspänning:se om den lilla satelliten, kallas en CubeSat, de designade och byggde inte bara överlevde en sten

En liten grupp studenter fick nyligen uppleva en sällsynt, rymdfärdsspänning:se om den lilla satelliten, kallas en CubeSat, de designade och byggde inte bara överlevde en raketuppskjutning till rymden utan samlade också framgångsrikt in och överförde data en gång i omloppsbana.

De pedagogiska CubeSat-uppdragen valdes ut genom CubeSat Launch Initiative som en del av den 14:e delen av NASA:s Educational Launch of Nanosatellites (ELaNa)-uppdrag. ELaNa XIV-uppdraget var en extra nyttolast den 18 november, 2017, uppskjutning av Joint Polar Satellite System-1-satelliten (nu NOAA-20), ett samarbete mellan National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) och NASA.

En CubeSat uppskjuten från JPSS-1-raketen, RadFxSat, är ett partnerskap mellan studenter vid Vanderbilt University, Nashville, Tennessee, och AMSAT, en världsomspännande grupp av amatörradiooperatörer. Vanderbilt-teamet byggde vetenskapens nyttolast medan AMSAT gjorde integrationen på sin egen CubeSat-plattform. Deras experiment är designat för att erhålla tidiga omloppsdata till stöd för modellering av strålningseffekter i ett kommersiellt minne, används för närvarande för hemelektronik.

Hittills har projektet framgångsrikt skickat tillbaka data. "Eftersom vi samarbetade med företaget som donerade minnet, det fanns tekniska utmaningar för att se till att vi kunde kommunicera med minnet på rätt sätt. Jag lärde mig om energifördelning och att se till att minnena låg inom energibudgeten. Jag insåg inte hur viktig kraft var för en rymdfarkost förrän jag var tvungen att göra det själv, sa Rebekah Austin, en examen Ph.D. student i elektroteknik vid Vanderbilt. Austin är också en återvändande ingenjörspraktikant vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Under tiden, ett annat CubeSat-projekt, kallas EagleSat-1, arbetar med utmaningar efter lanseringen. "Det visar sig att vi inte får tillbaka data. Det sker fortfarande lärande, vilket är vår främsta anledning till att göra programmet. Eleverna lär sig processen med felanalys och förstår rymdfarkosten lite bättre som ett resultat av att försöka ta reda på vad som kunde ha gått fel och försöka ta reda på om det finns något vi kan göra medan det är i omloppsbana, " sa Dr Gary Yale, docent i flygteknik och fakultetsmentor för EagleSat-1, vid Embry-Riddle Aeronautical University i Prescott, Arizona.

En möjlighet som teamet av forskare undersöker är att deras antenn inte sattes ut efter lanseringen. EagleSat-1-teamet hoppas att om det är problemet, så småningom kommer fiskelinan som håller ner antennen att förfalla på grund av ultraviolett strålning i rymdmiljön, får ledningen att gå sönder och utlösa antennen, vilket var backupplanen för den eventualiteten.

"Det är en besvikelse att vi inte har fått data ännu, och alla försöker få kontakt med det, sa Deborah Jackson, en grundutbildning och projektledare för EagleSat-1. "Vi har överfört våra lärdomar till vårt nästa projekt, EagleSat-2." EagleSat-1 har två funktioner, den ena är att spåra satellitens omloppsbana när den avtar med tiden och den andra är att studera användningen av superkondensatorer i rymden som ett alternativ till traditionella batterier, som är beroende av kemiska reaktioner.

Resultaten från dessa två NASA ELaNa CubeSat-projekt illustrerar programmets funktion som utbildningsplattform. "Det är ett sätt att locka barn till praktiska naturvetenskapliga tillämpningar. Jag har sett barn på högstadiet och gymnasiet bygga de här sakerna också, sa Rex Engelhardt, NASA:s ELaNA XIV uppdragsledare och en uppdragsledare för uppskjutningstjänster, baserad på Kennedy Space Center i Florida. Processen börjar med ett förslag som är konkurrenskraftigt utvalt. Varje grupp finansierar byggandet av sin rymdfarkost, och NASA ger en resa till rymden med hjälp av tillgänglig kapacitet på NASA-raketer.

"För JPSS-1, vi var tvungna att försäkra dem om att vi spårade designen, bygga och testa dessa rymdfarkoster och skulle inte påverka JPSS-1-satelliten negativt, " sa Engelhardt. Efter att den primära satelliten har släppts och skickats på väg, sedan släpps CubeSats. Varje CubeSat-grupp ansvarar för stöt- och vibrationstester för att bevisa att deras satellit kan överleva uppskjutningen.

"Teamen var väldigt roliga att arbeta med, och de är exalterade över vad de gör, ", sa Engelhardt. "Vi har en granskning av uppdragsberedskapen, där de tar med ett informationspaket som inkluderar alla deras design, hur de byggde rymdfarkosten och uppfyllde kraven. Vi ställer svåra frågor och utmanar dem i varje tre till fyra timmar lång presentation. Det är roligt att se de olika lagen och personligheter. En presentatör körde in under sin högskoleuppehåll och gjorde sin presentation medan han mumsade ett äpple. Vi låter honom veta att det inte är en bra idé."

Medan ELaNA CubeSat-teamen arbetar genom olika stadier av vetenskap och ingenjörsutmaningar för att göra sina CubeSats redo för flygning, i slutet handlar det om inlärningsprocessen. "Motivera människor att arbeta mot ett gemensamt mål att hålla fokus på ett projekt och slutföra det, är en enorm pedagogisk vinst, sa Engelhardt.