Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Omien satelliittien tekeminen

Lego NXT -järjestelmän ja 500 dollarin osuuksilla kansainvälisen avaruusyliopiston opiskelijaryhmä rakensi tämän täysin toimivan satelliittinavigaanin, jonka NASAn Chris Boshuizen (vas.) Ja Will Marshall esittivät.

Usein sanotaan, ettei ole mitään, mitä et voi tehdä kotona, ja jopa lopullinen raja ei ole liian kaukana hyvin varustetun DIYers-ryhmän käsistä.

Amatööriryhmät ovat käynnistäneet omia satelliittejaan avaruuteen 40 vuotta. Halvat teknologiat ja uudet käynnistysstrategiat auttavat DIYersiä rakentamaan ja käynnistämään enemmän satelliitteja kuin koskaan.

Menestynein amatöörisatelliitti on AMSAT-OSCAR 7 (kuvio B), joka on ollut kiertoradalla 36 vuotta ja on puoliksi toimiva tähän päivään saakka. Alunperin käynnistettiin kokeiluna uusille lähetinvastaanottimille, mutta se pystyy edelleen lähettämään, vastaanottamaan, tallentamaan ja välittämään viestejä.

Tarkastellaan amatööri-satelliittirakennuksen nykyistä ja tulevaisuutta.

AMSAT-OSCAR 7 on kiertänyt maata vuodesta 1974 lähtien.

AMSAT ja avaruusalukset

AMSAT (Radio Amateur Satellite Corporation) on ryhmä organisaatioita, jotka suunnittelevat, rakentavat ja käyttävät amatöörejä. AMSAT-organisaatiot 23 maasta ovat käynnistäneet omat "kiertävät satelliitit, jotka kantavat amatööri-radioa" (OSCARs). Ensimmäinen niistä käynnistettiin vuonna 1961, vain neljä vuotta Sputnikin käynnistämisestä 1.

AMSAT-avaruusalukset vaihtelevat kooltaan 2 kg: sta 50kg: iin ja ovat kehittyneet vuosien varrella. Tähän mennessä useimmat on sijoitettu kiertoradalle maapallon ympäri, mutta AMSATilla on jopa ohjeet avaruusaluksille, jotka voivat matkustaa muihin aurinkokunnan paikkoihin. Saksassa AMSAT-DL suunnittelee GO-Mars / P5A-avaruusaluksen avaamista Marsiin.

AMSAT aloitti amatöörisatelliittien lanseerauksen kaupallisten rakettien toissijaisena hyötykuormana täyttämällä tyhjän tilan suuremman satelliitin ympärillä, joka maksoi matkalta. Vaikka se ei ole aina ilmainen, se on edelleen erittäin kustannustehokas tapa saada jotain avaruuteen.

NASA: n Ames-tutkimuskeskuksen kehittämä ja vuonna 2009 käynnistetty PharmaSat on kolmiosainen CubeSat, joka tutkii sienilääkkeitä mikrograviteetissa.

Putket ja kuutiot

AMSATin uraauurtavat satelliitit suunniteltiin ja rakennettiin tyhjästä, mutta näinä päivinä on olemassa standardoituja nanosatelliittimalleja ja jopa aloituspakkauksia. TubeSats ja CubeSats johtavat tiukasti standardeja koon ja toimituksen suhteen avaruuteen.

CubeSats perustuvat alun perin yliopistoille kehitettyyn 10 cm: n kuutiometriin. Ne voidaan yhdistää kolmeen kuutioon pitkiksi yksiköiksi, ja ne käynnistetään suorakulmaisesta ”peapodista”, joka työnnetään ulos avaruuteen, kuten herneitä puristetaan.

CubeSat-operaatiot ovat kantaneet erilaisia ​​high-tech-gadgeteja, mukaan lukien korkearesoluutioiset kamerat ja jopa maanjäristysten mittauslaitteet. NASA käynnisti äskettäin oman CubeSat-operaationsa, PharmaSatin, tutkimaan sienilääkkeiden tehokkuutta avaruudessa. NASA toivoo tekevänsä kustannustehokkaampaa mikrograviteettitutkimusta. CubeSat-paketti toimivan satelliitin rakentamiseen voisi maksaa 5 000 - 300 000 dollaria, mutta voit rakentaa paljon halvempaa jonkin älykkään suunnittelun avulla.

Samoin kuin CubeSats, TubeSats toimitetaan pitkästä sylinteristä, joka on kiinnitetty raketin ylempään vaiheeseen. Interorbital Systemsin TubeSat-paketti maksaa vain 8 000 dollaria, mukaan lukien käynnistys! Yhtiön verkkosivujen mukaan ”Planet Earth on tullut henkilökohtaisen satelliitin aikakauteen.” Haluan minun!

Täysin toimiva satelliittiprototyyppi, joka on rakennettu Lego Mindstorms NXT: stä.

Lego ja älypuhelimet

NASA: n Ames-tutkimuskeskuksessa yritämme selvittää, kuinka halvasti voimme rakentaa avaruusaluksen. Lego Mindstorms NXT -järjestelmä ja noin 500 dollaria muissa osissa rakensimme täysin toimivan prototyyppisatelliitin.

Olemme myös erittäin kiinnostuneita älypuhelimista, joissa on sensoreita ja joissa on tehokkaampia tietokoneita kuin lähes jokainen satelliitti, joka koskaan on sijoitettu avaruuteen. Itse asiassa älypuhelimessa on lähes kaikki avaruusaluksen järjestelmät, paitsi aurinkopaneelit ja käyttövoima! Hieman enemmän työtä, mielestämme käynnistämme ensimmäisen matkapuhelinpohjaisen satelliitin yhden päivän (katso sivu 74).

Siellä

Vaikka saatat pystyä rakentamaan toimivan satelliitin hyvin vähän rahaa, on vielä kaksi ongelmaa. Ensimmäinen on löytää käynnistys jonkinlaiseen rakettiin. Ja jos päädytte jakamaan kyydin, seuraava ongelma on vakuuttaa operaattori siitä, että satelliitti ei vaaranna paljon kalliimpaa, mitä he käyttävät rakettiin.

Jotta voisit vahingoittaa joko rakettia tai muuta avaruusalusta, satelliitin on käytävä läpi laajamittainen testaus sen varmistamiseksi, että se on turvallinen. Tähän kuuluu sen asettaminen äärimmäisiin kuumiin ja kylmiin sykleihin, jolloin se altistetaan vakuumille suuressa tyhjiökammiossa ja ravistellaan sitä voimakkaasti värähtelypöydällä. Jos satelliittisi voi selviytyä tästä rangaistavasta järjestelmästä ja toimia edelleen niin kuin olet suunnitellut, sen pitäisi myös selviytyä rakettien kyydistä ja toimia jonkin aikaa avaruudessa.

Esineiden lanseeraaminen on todennäköisesti kallein osa tehdä jotain avaruudessa. Voisit vapaaehtoisesti osallistua AMSAT-projektiin, ja olemme jo maininneet TubeSatsin, joka tarjoaa täydellisen toimituspalvelun. Jos rakennat satelliittiasi yliopiston tai muun koulutusryhmän kautta, NASAn hanke ELaNa (Nanosatellitesin opetusohjelma) voi saada CubeSatin avaruuteen noin 30 000 dollaria. Andrew's Space on yritys, joka välittää SpaceX: n jännittäviä Falcon 1 ja Falcon 9 raketteja. Vaikka nämä laukaisut maksavat enemmän kuin ELaNa, raketit voivat kuljettaa paljon raskaampia satelliitteja - mitä tahansa 1 kg: sta 300kg: aan!

Jos haluat kokeilla satelliittiasi, mutta ei välttämättä ole sitä tiloissa kuukausia, saatat harkita sen sijoittamista lyhytaikaiselle korkealle kuulevalle raketille. Monet amatööriryhmät käynnistävät raketteja yli 10 km korkeudessa. Toinen vaihtoehto on korkealuokkainen ilmapallo. Ilmapallot ovat paljon lempeämpiä, ja ne voivat viedä kokeellisen satelliitin jopa 30 km: iin ilman suurta vaivaa. Silloin sinulla on runsaasti aikaa saada se asettua, käynnistymään ja valmis tekemään mitä se on suunniteltu. Ja jos pudotat sen osaksi suunnitelmaa, sinun pitäisi saada vähintään 30 sekuntia vapaata pudotusaikaa tästä korkeudesta!

Spacebridge on San Francisco Bay Arean hakkereiden ryhmä Noisebridge. He kehittävät avaruusmatkojaan ilmapallojen ja älypuhelimien avulla, mutta toivomme pian käynnistävänsä omia rakettejaan. Ja miksi et voinut sinua?

Osake

Jättänyt Kommenttia