En küçük uydu olan CubeSats, güneş sistemini keşfetme şeklimizi değiştiriyor

Çoğu CubeSat’ın ağırlığı bir bowling topundan daha hafiftir ve bazıları elinizde tutulabilecek kadar küçüktür. Ancak bu araçların uzay araştırmaları üzerindeki etkisi devasa. Minyatür, çevik ve ucuz uydular olan CubeSats, bilim adamlarının evreni inceleme biçiminde devrim yaratıyor.

A standart boyutlu CubeSat çok küçük, yaklaşık 4 pound (yaklaşık 2 kilogram). Bazıları daha büyük, belki standart boyutun dört katı, ama diğerleri bir pounddan fazla değil.

olarak elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü Yeni uzay teknolojileriyle çalışan biri olarak CubeSats’ın diğer dünyalara ulaşmanın daha basit ve çok daha az maliyetli bir yolu olduğunu söyleyebilirim.

Lilliputian boyutundaki bu uydular, çok çeşitli amaçlara sahip birçok alet taşımak yerine genellikle tek ve spesifik bir bilimsel hedefe odaklanır; ister ötegezegenleri keşfetmek, ister bir asteroitin boyutunu ölçmek. Uzay topluluğu genelinde, hatta küçük girişimler, özel şirketler ve üniversite laboratuvarları için bile uygun fiyatlıdırlar.

Minik uydular, büyük avantajlar

CubeSats’ın daha büyük uydulara göre avantajları önemlidir. CubeSats’ın geliştirilmesi ve test edilmesi daha ucuzdur. Zaman ve paradan tasarruf, daha sık ve çeşitli görevlerin yanı sıra daha az risk anlamına gelir. Bu tek başına keşif ve uzay araştırmalarının hızını artırır.

CubeSat’lar kendi güçleriyle seyahat etmezler. Bunun yerine otostop çekiyorlar; daha büyük bir uzay aracının yükünün bir parçası haline gelirler. Kaplara doldurulan ürünler, dağıtıcılarına bağlı yaylı bir mekanizma sayesinde uzaya fırlatılıyor. Uzaya vardıklarında açılırlar. CubeSat’lar genellikle yörüngeleri yavaş yavaş bozulduktan sonra atmosfere girerken yanarak görevlerini tamamlıyorlar.

Konuya ilişkin örnek: Brown Üniversitesi’ndeki öğrencilerden oluşan bir ekip, CubeSat’ı inşa etti. 18 aydan küçükler için 10.000 ABD Dolarından az bir ücret karşılığında. Yaklaşık bir somun ekmek büyüklüğündeki uydu, giderek büyüyen elektrik sorununu incelemek için geliştirildi. uzay enkazıöyleydi Mayıs 2022’de bir SpaceX roketinden fırlatıldı.

Daha küçük boyut, tek amaçlı

Uzaya uydu göndermek elbette yeni bir şey değil. Sovyetler Birliği Sputnik 1’i fırlattı 1957’de Dünya yörüngesine. Bugün, yaklaşık 10.000 aktif uydu varve neredeyse hepsi iletişim, navigasyon, askeri savunma, teknoloji geliştirme veya Dünya çalışmaları ile ilgileniyor. Yalnızca birkaçı (%3’ten az)uzayı keşfediyorlar.

Bu artık değişiyor. Büyük ve küçük uydular hızla uzay araştırmalarının omurgası haline geliyor. Bu uzay araçları artık gezegenleri ve yıldızları incelemek için uzun mesafeler kat edebiliyor; bu yerler, insan keşiflerinin veya robot inişlerinin maliyetli, riskli veya mevcut teknolojiyle imkansız olduğu yerler.

Ancak geleneksel uyduları inşa etmenin ve fırlatmanın maliyeti oldukça yüksek. NASA’nın ay keşif yörünge aracı2009 yılında piyasaya sürülen bu araç yaklaşık olarak bir minivan boyutunda ve maliyeti 600 milyon dolara yakın. Mars keşif yörünge aracıKanat açıklığı bir okul otobüsü uzunluğunda olan bu uçağın maliyeti 700 milyon dolardan fazlaydı. Avrupa Uzay Ajansı’nın güneş yörünge aracıGüneşi incelemek için tasarlanan 4.000 poundluk (1.800 kilogram) bir sondanın maliyeti 1,5 milyar dolardı. Ve Avrupa KırpıcıBir basketbol sahası uzunluğundaki ve Ekim 2024’te Jüpiter’in uydusu Europa’ya fırlatılması planlanan proje, sonuçta 5 milyar dolara mal olacak.

Nispeten büyük ve şaşırtıcı derecede karmaşık olan bu uydular, olası arızalara karşı savunmasıznadir olmayan bir olay. Göz açıp kapayıncaya kadar yıllar süren emek ve yüz milyonlarca dolar uzayda kaybolabilir.

Ayı, Mars’ı ve Samanyolu’nu keşfetmek

Çok küçük oldukları için CubeSat’lar tek bir lansmanda çok sayıda piyasaya sürülebiliyor ve bu da maliyetleri daha da düşürüyor. Bunları gruplar halinde dağıtmak (takımyıldızlar olarak bilinir), birden fazla cihazın aynı fenomeni gözlemleyebileceği anlamına gelir.

Örneğin Kasım 2022’deki Artemis I misyonunun bir parçası olarak, NASA 10 CubeSats başlattı. Uydular artık aydaki suyu tespit etmeye ve haritalandırmaya çalışıyor. Bu bulgular yalnızca yaklaşan Artemis misyonları için değil, aynı zamanda ay yüzeyinde kalıcı bir insan varlığını sürdürme arayışı için de hayati önem taşıyor. CubeSats’ın maliyeti 13 milyon dolardı.

Marco CubeSats-ikisi-eşlik etti NASA’nın Insight iniş aracı Insight’ın Mars yüzeyine girişi, alçalması ve inişi sırasında Dünya’ya gerçek zamanlı iletişim aktarımı görevi gördüler. Bonus olarak onlar gezegenin çekilen fotoğrafları geniş açılı kameralarla. Yaklaşık 20 milyon dolara mal oldular.

CubeSats ayrıca güneş sisteminin dışındaki dünyalar olan yakındaki yıldızları ve ötegezegenleri de inceledi. 2017 yılında NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı konuşlandırıldı ASTERIAgözlemlenen bir CubeSat 55 Cancri eJanssen olarak da bilinen, Dünya’dan sekiz kat daha büyük olan ve bizden 41 ışıkyılı uzaklıktaki bir yıldızın yörüngesinde dönen bir ötegezegen. Bu uzak dünyanın varlığını yeniden doğrulayan ASTERIA, bir dış gezegeni tespit eden şimdiye kadarki en küçük uzay aracı oldu.

İki dikkate değer CubeSat uzay görevi daha yolda: HERAEkim 2024’te başlatılması planlanan Avrupa Uzay Ajansı’nın ziyaret eden ilk derin uzay CubeSats Didymos asteroit sistemiAsteroit kuşağında Mars ve Jüpiter arasında yörüngede dönen bir gezegen.

Ve M-Argo uydusu2025 yılı için planlanan lansmanla birlikte, şekil, kütle ve yüzey mineralleri yakında adı verilecek bir asteroit. Bir bavul büyüklüğündeki M-Argo, gezegenler arası uzayda kendi bağımsız görevini yerine getirecek en küçük CubeSat olacak.

CubeSat görevlerinde halihazırda yapılmış olan hızlı ilerleme ve önemli yatırımlar, insanların çok gezegenli bir tür olmasına yardımcı olabilir. Ancak bu yolculuk uzun olacak ve bu hayali geliştirmek gelecek nesil bilim insanlarına bağlı.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okuyun orijinal makale.