U ovom blog postu istražit ćemo definiciju, povijest, specifikacije, prednosti i slučajeve upotrebe CubeSata - satelita dovoljno malih da stanu u torbu.
Što je CubeSat?
CubeSat je kombinacija engleskih riječi „Cube“ i „Satellite“, a izvorno se odnosio na ultramale satelite temeljene na obliku kocke. Međutim, nisu svi CubeSat-ovi savršeno kubični. Dok su širina i duljina standardizirane na 10 cm svaka, visina može varirati; CubeSat-ovi se klasificiraju kao s 1, 2 ili 3 jedinice na temelju te visine. Na primjer, CubeSat visine 20 cm naziva se CubeSat s 2 jedinice, a onaj visine 30 cm naziva se CubeSat s 3 jedinice.
Inicijativa CubeSat započela je 1999. godine kada su Kalifornijsko politehničko državno sveučilište i Sveučilište Stanford zajednički razvili koncept u obrazovne svrhe. Projekt je započeo s ciljem da se sateliti učine vrlo malima i da se njihov dizajn pojednostavi kako bi ih studenti poslijediplomskog studija mogli sami dizajnirati, graditi i testirati. Iako su se u ranim danima pojavili različiti modeli, postupno su se stopili u jednu standardnu specifikaciju zbog praktičnih ograničenja poput optimalnog područja za solarne panele i kompatibilnosti s lansirnim vozilima.
Od tada se međunarodni standardi za CubeSat-ove uspostavljaju i objavljuju svake godine na radionicama za razvojne programere u dokumentima kao što je „Specifikacija dizajna CubeSata“. Ova standardizacija je poslužila za smanjenje prepreka za ulazak, omogućujući svima da dizajniraju, izgrade i lansiraju CubeSat.
Snage i primjene CubeSata
Standardizirane specifikacije glavna su prednost CubeSata. Budući da programeri trebaju samo smjestiti komponente u kutije fiksnih veličina - poput 1U, 2U ili 3U - oslobođeni su tereta dizajnerskih ograničenja i mogu se usredotočiti na korisni teret i dizajn misije. Nadalje, standardizacija je omogućila masovnu proizvodnju, što je dovelo do pojave tvrtki specijaliziranih za proizvodnju osnovnih komponenti poput energetskih sustava i solarnih panela. Značajne tvrtke uključuju Gomspace, ISIS i Clyde-Space, koje pomažu početnicima i istraživačima da lako kupe komponente za sastavljanje satelita.
Još jedna ključna značajka je da su materijali vezani uz CubeSat dostupni kao otvoreni kod. U skladu s njegovim podrijetlom kao obrazovne inicijative, mnoštvo resursa - uključujući nacrte dizajna, vodiče za proizvodnju i izvorni kod - dostupno je online. Sve dok imaju strasti, studenti i amateri mogu pronaći potrebne informacije i pokušati izgraditi vlastite satelite. Cubesat.org je jedan primjer web stranice koja prikuplja službene informacije.
Još jedna ključna prednost CubeSata je ta što njihova mala veličina rezultira relativno niskim troškovima razvoja i lansiranja. Dok razvoj i lansiranje tradicionalnih velikih satelita može koštati stotine milijardi do trilijuna wona, CubeSatovi se mogu izgraditi i lansirati po relativno niskoj cijeni, što čini praktički izvedivim istovremeno lansiranje više jedinica. Zahvaljujući ovim „konstelacijama“ – istovremenom raspoređivanju više jedinica za istu misiju – pojavile su se nove istraživačke metode, poput istovremenog promatranja Zemljine atmosfere ili mjerenja raspodjele elektrona u određeno vrijeme.
Koncept CubeSat konstelacija već je doveo do praktične primjene. Kroz projekt QB50, Europska svemirska agencija (ESA) koristi 50 CubeSata odabranih iz cijelog svijeta od početka 2015. godine kako bi istovremeno mjerila različite karakteristike gornjih slojeva Zemljine atmosfere. Ovo je odličan primjer kako se CubeSati, koji su nastali u obrazovne svrhe, sada koriste za profesionalna istraživanja. Instituti za istraživanje svemira i agencije diljem svijeta također ubrzavaju svoje napore u razvoju CubeSata.
U Koreji se natjecanja CubeSat u organizaciji Ministarstva znanosti, ICT-a i budućeg planiranja te Korejskog instituta za istraživanje zrakoplovstva održavaju svake godine od 2012. godine, a ulaganja u projekte vezane uz CubeSat postupno se šire.
Nedavno su se primjene CubeSata proširile izvan znanstvenih istraživanja na komercijalna i umjetnička područja. Na primjer, Planet Labs upravlja uslugom koja pruža slike promatranja Zemlje u stvarnom vremenu pomoću malih satelita, a u tijeku su i razni eksperimenti, poput projekta „Umjetnost u svemiru“, koji istražuje medijsku umjetnost korištenjem CubeSata. Očekuje se da će se ovaj trend popularizacije i komercijalizacije nastaviti.
Još uvijek postoji mnogo potencijalnih primjena za CubeSatove koje tek treba otkriti. To je zato što se podaci dobiveni istovremenim promatranjima mogu proširiti u bezbrojne kombinacije istraživanja i usluga. Upravo zato stručnjaci diljem svijeta posvećuju svoje napore natjecanjima i projektima suradnje industrije i akademske zajednice. Ako i Južna Koreja poveća svoj interes i nastavi ulagati, mogu se očekivati značajna postignuća u području CubeSata.
