Ми звикли до «великого ремесла» підходу до вивчення нашої Сонячної системи. Зонди, такі як Вояджери, Моряки та Піонери, записали своє місце в історії космічних досліджень. Такі місії, як Кассіні та Юнона, продовжують цю роботу. Але прогрес технології означає, що Наносат і Кубасат можуть написати наступну главу з вивчення нашої Сонячної системи.
Наносати та кубесати відрізняються від зондів минулого. Вони набагато менші та дешевші, і вони пропонують певну гнучкість у нашому підході до вивчення Сонячної системи. Наносат визначається як супутник масою від 1 до 10 кг. CubeSat складається з декількох кубів приблизно 10 см³ (10 см х 10 см х 11,35 см). Разом вони дотримуються обіцянки швидко розширити наше розуміння Сонячної системи набагато більш гнучко.
NASA вже кілька років працює над меншими супутниками, і робота починає давати серйозні плоди. Група вчених JPL прогнозує, що до 2020 року буде 10 космосів CubeSats з глибокого космосу, які вивчають нашу Сонячну систему, а до 2030 року їх буде 100. NASA, як завжди, розробляє технології NanoSat і CubeSat, але так само приватні компанії, як Clyde Space від Шотландії.
Клайд Простір від Clyde Space на Vimeo.
NASA побудувала 2 міжпланетні Pathfinder NanoSpacecraft у відповідних умовах (INSPIRE) CubeSats, які будуть запущені в 2017 році. Вони продемонструють, що NASA називає "революційною здатністю CubeSats з глибокого простору". Їх розмістять на орбіті земної втечі, щоб показати, що вони можуть протистояти суворому космосу, а також можуть працювати, орієнтуватися та ефективно спілкуватися.
Слідом за кроками INSPIRE будуть Mars Cube One (MarCO) CubeSats. MarCO продемонструє один із найпривабливіших аспектів CubeSats та NanoSats: їхню здатність долучатися до більш великих місій та розширювати можливості цих місій.
У 2018 році НАСА планує відправити на Марс стаціонарний десант під назвою «Внутрішня розвідка» за допомогою сейсмічних досліджень, геодезії та теплового транспорту (InSight). MarCO CubeSats буде готовий до їзди і діятиме як реле зв'язку, хоча вони не потрібні для успіху місії. Вони будуть першими CubeSats, які будуть відправлені у глибокий космос.
То які конкретні цілі для цього нового класу малих зондів? Додаток для NanoSats та CubeSats є в достатку.
Місія НАСА "Europa Clipper", запланована на 2020 рік, швидше за все, буде їздити на CubeSats, коли вона вивчає Європу на сприятливі для життя умови. NASA уклала контракт з 10 академічними інститутами для вивчення CubeSats, що дозволило б місії наблизитися до замерзлої поверхні Європи.
Зонд AIM для астероїдів ESA запустить у 2020 році для вивчення бінарної астероїдної системи під назвою система Didymos. AIM буде складатися з головного космічного апарату, невеликого приземлення та принаймні двох CubeSats. CubeSats діятиме як частина комунікаційної мережі глибокого космосу.
Складне середовище Венери - це також інший світ, де CubeSats і NanoSats можуть зіграти помітну роль. У багатьох місіях використовується гравітаційна допомога з боку Венери, коли вони спрямовуються до своєї основної мети. Невеликий розмір NanoSats означає, що один або кілька з них можуть бути випущені на Венері. Густа атмосфера на Венері дає нам можливість продемонструвати аерофотозйомку та розмістити NanoSats на орбіті навколо нашої сусідньої планети. Ці наносати могли вивчити атмосферу Венери і відправити результати назад на Землю.
Але запропонований NanoSWARM може бути найбільш ефективною демонстрацією сили NanoSats поки. Місія NanoSWARM мала б флот невеликих супутників, відправлених на Місяць із визначеним набором цілей. На відміну від інших місій, де NanoSats та CubeSats будуть частиною місії, зосередженої на більших корисних навантаженнях, NanoSWARM буде лише невеликими супутниками.
NanoSWARM - це місія вперед-мислення, яка поки що лише концепція. Це буде флот Куб-Сатів, який обертається навколо Місяця, і вирішує питання навколо планетарного магнетизму, поверхневих вод на безповітряних тілах, космічного вивітрювання та фізики дрібномасштабних магнітосфер. NanoSWARM орієнтується на особливості Місяця під назвою "завитки", які мають високі рівні альбедо, пов'язані з сильними магнітними полями та низькою поверхневою водою. NanoSWARM CubeSats зробить перші вимірні потоки сонячних вітрів та магнітних полів біля поверхонь при завихреннях.
NanoSWARM матиме архітектуру місії, яку називають "багатодітною матір'ю". Материнський корабель випустив би два набори CubeSats. Один набір буде випущений з траєкторіями впливу і збирає дані про магнетизм та потоки протонів аж до удару. Другий набір орбіти Місяця для вимірювання потоків нейтронів. Результати NanoSWARM дозволять нам багато чого розповісти про геофізику, мінливий розподіл та фізику плазми інших тіл, включаючи планети Землі та астероїди.
Любителі космосу знають, що зонди Voyager мали меншу обчислювальну потужність, ніж наші мобільні телефони. Загальновідомо, що наша електроніка стає все менше і менше. Ми також покращуємось у всіх інших технологіях, необхідних для CubeSats та NanoSats, як батареї, сонячні масиви та електророзпилювачі. Поки ця тенденція триває, очікуйте, що наносателіти та кубати відіграватимуть більшу і помітну роль у дослідженні космосу.
І приготуйтеся до NanoSTORM.
