CubeSat

Tre CubeSats frigives i jordbane. Fotografi, 2019.

CubeSat

Af NASA/Handout/AFP/Ritzau Scanpix.

Licens: Begrænset anvendelse

CubeSats er små satellitter, der følger en standard udviklet i 1999 af professor Jordi Puig-Suari og professor Robert J. Twiggs fra universiteterne Caltech og Stanford.

Faktaboks

Etymologi: CubeSat er en sammentrækning af cube og satellit

Standarden opstiller en række krav til satellittens dimensioner, maksimale masse samt den elektriske afbrydelse af satellitten under opsendelsen.

Med standarden for CubeSat ønskede de to professorer at skabe et pædagogisk værktøj, der tillader studerende verden over at designe, bygge, opsende og operere egne satellitter.

POD – Poly Orbital Deployer

En 12U POD. Det ene af fire rør er ved at blive lukket, efter at det er fyldt op med 3 stk 1U CubeSats.

12U CubeSat POD

Af René Fléron.

Licens: CC BY NC SA 3.0

Mekanismen, der fastgør og frigiver satellitten fra raketten, kaldes en POD (Poly Orbital Deployer). Den består af et firkantet rør med en skinne i hvert hjørne. Hjørnerne på de enkelte CubeSats passer ind i skinnerne og holdes på den måde fast i røret. Røret er i den ene ende lukket af en bundplade, den anden ende af et låg.

PODs er robust designet. Det betyder, at hvis en CubeSat går i stykker under opsendelsen, kommer der ikke noget ud af PODen. Dermed er raketten og andre satellitter ombord på raketten beskyttet.

Frigivelse af CubeSats

Når raketten har nået sin destination, kan de monterede CubeSats frigives. Der sker ved, at en snor i PODens dørlåsemekanisme brændes over. Herved springer lågen op, og en fjeder i bunden af PODen skubber satellitterne ud. Små fjedre monteret i de enkelte CubeSats skubber satellitterne væk fra hinanden. POD-designet er også standardiseret.

CubeSat – størrelser

En 1U CubeSat måler 100x100x100 mm³. Hjørnestolperne rager henholdsvis 6,5 mm og 7,0 mm ud over kuben i enderne for at sikre afstand imellem CubeSatsne når de sidder i PODen.

DTUsat-2 med mål

Af René Fléron.

Licens: CC BY SA 3.0

Satellitterne kategoriseres efter deres størrelse, der måles i enheder af 100x100x100 mm³. En enhed benævnes "1U" fra engelsk: units. En 1U-satellit har et volumen på én liter, en 2U to liter osv.

De første PODs havde et volumen på 3U, de kunne således medbringe 1, 2 eller 3 satellitter afhængig af størrelsen på de enkelte satellitter. De største PODs kan i dag indeholde 16U satellitter, 2x2x4U.

Lettere adgang til rummet

CubeSat-standarden har gjort det lettere for mindre satellitudviklingsenheder, som fx universiteter, at blive godkendt til at flyve med som sekundær eller tertiær satellit på en raket. Samtidig medførte aftalen START-II fra 1993, at billige opsendelser basseret på ombyggede ICBMer blev tilgængelige.

De to ting i kombination, den lettere godkendelsesproces og de billige opsendelser, banede vejen for et væld af studenterbyggede satellitter verden over. Det var også med til at starte New Space-bølgen, hvor en række mindre virksomheder udviklede og byggede hele satellitter, delsystemer til satellitter eller tilbød rådgivning i forbindelse med en opsendelse.

Første opsendelse af CubeSats

Den 30. juni 2003 klokken 14.15 (UTC) blev de første CubeSats sendt op med en Rokot-KM raket fra Plesetsk kosmodromen i Rusland. Ombord på raketten var tre PODs med i alt seks CubeSats: Quakesat (3U), CanX-1 (1U), DTUsat (1U), AAUsat (1U), XI-IV (1U) og Cute-1 (1U) fordelt på tre PODs.

Opsendelsen var succesfuld, idet alle PODs åbnede og frigav satellitterne. Den Canadiske Quakesat fungerede i 1,5 år. De to Japanske satellitter XI-IV (udtales Sai-Four) og Cute-1 har været operationelle i mere end 20 år.

CanX-1, DTUsat og AAUsat sad i samme POD; ingen af satellitterne fungerede.

Kommercialisering af CubeSats

Selvom en stor del af studenterbyggede CubeSats fejler, er der nogen, der overlever i kortere eller længere tid. Teknologien i de satellitter har i flere tilfælde dannet basis for opstart af små og mellemstore virksomheder, der leverer udstyr eller services til rummet.

Danske GomSpace og Space Inventor, Skotske Clyde Space, Hollandske ISISpace samt Finske Kuva Space er eksempler på Europæiske rumvirksomheder, der udspringer af CubeSat-miljøet.

Forskning og teknologiudvikling

CubeSats er væsentligt mindre end traditionelle satellitter, hvilket begrænser mængden af energi, der er til rådighed, forstærkningen af antenner og opløsningsevnen af teleskoper. Disse faktorer reducerer antallet af forskningsmissioner, der er egnede til CubeSat-formatet. I stedet flyves mange missioner som teknologidemonstratorer.

CubeSats som hjælpesatellitter

Den 5. Maj 2018 sendte NASA rumskibet InSight afsted mod Mars. Sammen med InSight fløj Mars Cube One A og B, forkortet MarCO-A og MarCO-B.

MarCO-A og B

MarCO-A og B var to 6U CubeSats, og de blev de første CubeSats, der blev sendt uden for en jordbane. Deres hovedopgave var at fungere som radiolink mellem InSight og Jorden under InSights nedstigning i Mars' atmosfære.

Juventa og Milani

I oktober 2024 sendte ESA missionen Hera afsted mod Didymos, en binær asteroide. Med ombord har Hera to CubeSats, Juventa og Milani. Juventa er bygget af danske GomSpace. Milani er bygget af Tyvak International.

De to satellitter vil blive frigivet nær Didymos, hvor de vil komme tættere på asteroiderne end moderskibet Hera. Dermed øger de kapabiliteten af hele missionen og mængden af data missionen generere.

Juventas vil scanne asteroidernes indre med radar. Milani vil studere astroidernes mineralsammensætning med spektroskopi. Hera har forventet ankomst til Didymos i december 2026.

Læs mere i Lex

Eksterne links

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

Fagansvarlig for Satellitter og rumsonder

René Fléron

Danmarks Tekniske Universitet