En återgivning av CatSat, en nanosatellit som byggs av UA-studenter. Kredit:Vishnu Reddy
En uppblåsbar rymdantenn designad av University of Arizona-studenter är en av 16 små forskningssatelliter från 10 stater som NASA har valt att flyga som extra nyttolaster ombord på rymduppdrag som planeras att lanseras 2020, 2021 och 2022.
Urvalen är en del av den 10:e omgången av NASA:s CubeSat Launch Initiative.
CubeSats är en typ av rymdfarkoster som kallas nanosatelliter, som ofta mäter cirka fyra tum på varje sida och väger mindre än tre pund, med en volym av cirka en liter. CubeSats är byggda med dessa standardmått som Units eller "U, " och klassificeras som 1U, 2U, 3U, eller 6U i total storlek.
CatSat är en 6U CubeSat som leds av UA-studenter från Lunar and Planetary Laboratory och olika avdelningar inklusive flyg- och maskinteknik, astronomi, datavetenskap, och system- och industriteknik.
"Detta är en fantastisk möjlighet för elever att få praktisk erfarenhet av att bygga en rymdfarkost och köra ett rymduppdrag, sa Tanner Campbell, en doktorand inom flyg- och maskinteknik som fungerar som projektledare för CatSat. I slutet, detta är ett lagarbete som involverar mer än ett dussin studenter spridda över campus, han lade till.
Rymdfarkosterna som valts ut under CubeSat Launch Initiative är kvalificerade för placering på ett uppskjutningsmanifest utan kostnad, beroende på tillgängligheten av en flygmöjlighet. Lanseringsmöjligheter inkluderar planerade rymdfärdsuppdrag ledda av NASA, andra amerikanska statliga myndigheter eller kommersiella organisationer, samt utplaceringar från den internationella rymdstationen. Efter lanseringen, satelliter kommer att utföra teknikdemonstrationer, genomföra vetenskapliga undersökningar eller ge utbildningsförmåner.
"Låt oss säga att du flyger en rymdsond över solsystemet och du vill skicka mycket data tillbaka till jorden, " säger Vishnu Reddy, uppdragets huvudutredare och docent vid Lunar and Planetary Laboratory. "Att göra det, du behöver en stor antenn, men de är för skrymmande för att bäras på små rymdfarkoster som CubeSats. För att övervinna problemet med att få in stora antenner i små rymdfarkoster, vår grupp studenter föreslog ett djärvt uppdrag som skulle testa ett nytt uppblåsbart antennsystem i rymden."
CatSat är storleken på en stor flinglåda. När det är fullt utplacerat, uppblåsbaren expanderar på ett tuggummiform, bildar en sfär tre fot tvärs över som sticker ut från ena sidan av lådan. En aluminiserad fläck inuti den uppblåsta sfären används som kommunikationsantenn för att skicka data tillbaka till jorden. Eftersom Catsat kommer att vara i låg omloppsbana om jorden, data kan laddas ner med hjälp av en markstation belägen vid UA.
CatSat är främst ett teknikdemonstrationsuppdrag för att mogna detta uppblåsbara koncept i jordens omloppsbana. Det slutliga målet är att flyga en sådan antenn på ett interplanetärt uppdrag som Reddy vill leda för att utforska små kroppar i solsystemet.
Uppblåsbar antennteknologi är hjärnbarnet till UA astronomiprofessor Christopher Walker, som också är vetenskapens huvudutredare för uppdraget. FreeFall Aerospace, ett lokalt litet företag som grundades av Walker för att främja uppblåsbar antennteknik, hjälpte projektet som en industriell affiliate.
Två tekniska huvudutredare – Roberto Furfaro, professor vid institutionen för system- och industriteknik, och biträdande professor Jekan Thanga, en biträdande professor vid institutionen för flyg- och maskinteknik – leder studentteamen som bygger själva rymdfarkostens hårdvara på campus.