本论文旨在设计一个可靠的立方体卫星平台,包括航空电子子系统,该子系统可以在至少六个月的使用寿命内维持高辐射环境。科学仪器对平台提出了严格的要求,以实现并保持所需的旋转速度。模拟背景是在系统工具包 (STK) 中设置的。对 FORESAIL 2 的姿态和轨道控制系统 (AOCS) 进行了权衡分析,重点关注执行器及其提供适当扭矩以完成系绳部署的能力。进行了任务设计分析,以得出立方体卫星的外形尺寸、发电能力、对空间碎片缓解 (SDM) 技术要求的遵守情况以及累积的总辐射剂量。研究发现,6U 外形尺寸更适合分配给每个子系统更多空间,同时产生足够的功率使卫星能够在所有所需模式下工作。如果立方体卫星将于 2022 年 9 月发射,则该任务符合欧洲空间标准化合作组织 (ECSS) 和国际标准化组织 (ISO) 标准。为了允许卫星组件的阈值限制为 10 克拉德,立方体卫星结构上应实施 7 毫米的屏蔽墙。设计任务的主要要求是初始化对传感器和执行器的调查。结果表明,只有推进系统才能提供部署系绳所需的角动量。缺乏磁场使得磁力矩器在所需轨道上几乎无法使用,而反作用轮则成为辅助推进装置的唯一选择。不同的分析和模拟导致最终的 AOCS 配置由五种不同的传感器(太阳传感器、磁力计、GPS、IMU 和内部传感器)组成,用于姿态确定。推进系统和反作用轮将对卫星提供必要的控制。
弗吉尼亚州尚蒂伊——美国国家侦察局(NRO)与海军研究生院(NPS)新西兰国防军(NZDF)国防科学与技术(DST)和 SEOPS Space 合作,于 2025 年 1 月 14 日美国东部时间下午 2:09,成功将研发(R&D)演示器 Otter 搭载在 Transporter-12 任务中的 SpaceX Falcon 9 号火箭上从加利福尼亚州范登堡太空部队基地的太空发射综合体-4E 发射升空。Otter 的合作研发任务旨在使新技术发展能够在日益复杂的太空环境中运行。Otter 是一颗 6U 立方体卫星,由 NPS 代表 NRO 建造和运营,并搭载由 DST 建造的 NZDF 有效载荷。主要有效载荷 Tui 是 DST 在新西兰奥克兰建造的 NZDF 有效载荷。Tui 将对天基通信网络性能进行表征和验证。 NPS 建造的两个次要有效载荷将有助于开发和评估未来立方体卫星任务的通信技术和操作概念。“NRO 一直在寻找创新方法来提升我们在太空中的能力,”NRO 先进系统和技术理事会主任 Aaron Weiner 博士说。“这个演示器展示了快速满足太空要求的低成本商用现成硬件的价值。” 60 多年来,NRO 已成功满足了美国情报、军事、民用和盟国合作伙伴的需求。它仍然是全球独特情报、监视和侦察系统的领导者。NRO 的下一代系统将有助于确保在正确的时间将正确的数据传送给正确的用户,速度比以往任何时候都快。有关即将进行的 NRO 发射的更多信息,请访问 NRO.gov/launch。
极光现象本质上是动态的:观测到的事件具有丰富的结构,在空间和时间上都很复杂,具有科学上有趣的特征。虽然使用 CCD 或全天相机进行光学极光观测很常见,但极光在无线电频率 (RF) 下也具有有趣的发射特性,特别是在低频和高频波段。极光发射无线电观测器 (AERO) 是一颗 6U 立方体卫星,配备了新型电磁矢量传感器 (VS) 天线。VS 将瞄准 100 kHz - 15 MHz 测量波段内的极光发射,这使得人们能够研究有趣的发射类型,例如极光千米辐射 (20 kHz -750 kHz)、中频爆发 (1.6 MHz - 4.4 MHz) 和回旋加速器发射 (2.8 MHz - 3.0 MHz)。 VS 天线从立方体卫星框架展开后,两端之间的距离为 4 米,并展开形成电偶极子和磁环天线,这些天线的灵敏度足以探测这组不同的科学目标。拥有太空平台(例如 AERO 的矢量传感器天线)可将探测器定位在电离层等离子体频率之上,否则会限制对无线电发射的观测。AERO VS 天线的新测量需要一组背景数据来验证所得数据产品的保真度。AERO 包括一个称为辅助传感器包 (ASP) 的辅助有效载荷,它将使用背景光学和磁数据增强 VS 测量。AERO 背景光学测量的目标是检测多个光谱带中极光发射的存在,即 557 nm 的绿线发射和 630 nm 的红线发射。选择 AMS AG AS7262 6 通道可见光波段光谱光度计作为光学传感器。我们提出了一个辐射测量模型,用于评估 AS7262 传感器测量目标极光事件的能力。我们考虑了许多不同的测试场景,包括不同的参数,例如以瑞利为单位的极光源辐射度、航天器
太空自由空间光通信 (FSOC),或称激光通信,在带宽、尺寸、重量、功耗节省以及不受管制的频谱方面,比射频 (RF) 通信具有关键优势。与 RF 通信相比,理论和演示的激光通信系统在 SWaP 相似或相同的情况下,数据速率更高。新的太空网络架构,例如 SpaceX 和 Telesat 等公司目前正在部署的宽带星座,利用光学卫星间链路来提高系统总吞吐量并减少地面站数量,从而降低整体系统成本。除了 LEO 之外,Artemis 计划基础设施还包括猎户座太空舱和地球之间的光通信中继,最终计划扩展到月球轨道器以实现连续表面覆盖。尽管性能优势明显且在各个应用中的采用率不断提高,但最先进的 RF 通信系统目前的表现优于激光通信系统,部分原因是光通信系统无法支持多个同时链路。频率重用、访问方法和动态波束形成等技术使 RF 通信系统能够绕过带宽限制并与网络内的其他节点(例如多个地面站、用户终端等)建立同时链接。这项工作着眼于将此功能扩展到激光通信系统,评估支持多个同时光链路所需的技术,并量化网络配置中多用户激光通信的影响。我们开发了一个模型来模拟这种系统的性能,并根据现有模型和数据对其进行验证。然后将该模型应用于 LEO 和深空网络场景,该场景分析不同的访问方法、网络配置和终端技术,例如光纤放大器与光子集成电路。我们进行权衡研究以确定所提方法的局限性和约束。然后,我们根据关键性能参数为每种场景提出架构建议。例如,我们发现对于 LEO 情况,一组四颗 6U 立方体卫星可以在网状网络配置中通过波分多址实现 12 Gbps 的总系统吞吐量。此外,通过使用基于光子的收发器而不是基于光纤的收发器,可以额外节省约 2.5 倍的质量。
当NASA的太空发射系统(SLS)火箭在2021年与Orion Crew车辆发射时,它将为NASA的目标奠定基础,即在Artemis计划的一部分中登陆第一位女士和下一个男人。第一次航班 - Artemis I-也将标志着Smallsats的里程碑。13个6u立方体显示在Artemis I飞行中,这是第一架立方体的舰队,作为乘车场的乘车机会。(NASA的第一个Cubesats到Deep Space,Twin Mars Cube One [Marco]航天器是Insight Mars Lander Mission不可或缺的一部分)。Artemis I Cubesat明确代表了各种各样的Smallsats,执行了一系列科学任务和技术演示。来自NASA,国际合作伙伴,学术界和行业的有效载荷将执行各种实验。几个小萨特人将执行以月球为重点的任务,这些任务可能会返回数据,以解决该机构的月球勘探计划中的战略知识差距(SKG)。的确,Artemis I Cubesats将在该机构21世纪Lunar计划的先锋队中。Artemis I任务将产生数据,以支持太空辐射意识,船员着陆和现场资源利用,有助于支持持续的人月球存在。几个Artemis I Cubesats正在展示新技术,包括推进功能。在Artemis I Cubesats中,是NASA的Cube Question挑战的三个,这是百年挑战计划的一部分。这三个任务将在达到特定技术发展目标的同时争夺奖金。日本和意大利太空机构的有效载荷为国际参与Artemis计划提供了早期机会。学生参与几乎一半的有效载荷允许STEM与NASA的Artemis计划互动。Artemis I Flight的SLS Block 1车辆由几个元素运送到肯尼迪航天中心(KSC),并准备堆叠和集成。该程序的新开发,即212英尺的核心阶段,其安装了四个RS-25发动机目前在Stennis Space Center(SSC)进行“绿色运行”测试。在绿色运行测试活动之后,舞台将运送到KSC,在那里它将与其余车辆集成,包括上层阶段适配器,其中Artemis I Smallsats将被容纳。
D-Orbit 宣布与土耳其物联网新空间公司 Plan-S 签订发射合同 该合同涵盖 2024 年至 2025 年期间发射八颗物联网/地球观测卫星。意大利菲诺莫尔纳斯科,2024 年 4 月 4 日:太空物流公司 D-Orbit 宣布与土耳其新空间公司 Plan-S 签订发射合同。该合同涵盖在 2024 年底至 2025 年初之间分两次发射八颗 6U 卫星。两家公司都认为这份合同标志着长期而富有成效的合作的开始,因为 Plan-S 已确定 ION 卫星运载工具 (ION),D-Orbit 专有的轨道转移飞行器 (OTV),是部署其卫星星座的理想技术。“我们对与 Plan-S 的此次合作感到非常高兴,因为它完美地体现了我们对创新和可访问的空间技术的共同愿景”D-Orbit 销售主管 Matteo Lorenzoni 评论道。 “我们相信,这标志着朝着显著增强全球物联网连接和地球观测能力迈出了一步。” Plan-S 是一家土耳其新空间公司,业务涉及物联网连接、地球观测和空间即解决方案市场。怀着改变物联网连接和地球观测的雄心勃勃的愿景,Plan-S 旨在建立一个低地球轨道卫星星座。该公司专注于提供经济高效、灵活和尖端的技术解决方案,以满足海事、农业、能源和环境管理等不同行业的需要。通过战略性地利用卫星,Plan-S 确保快速开发、部署和全球覆盖,满足市场在物联网连接、地球观测和智能方面的动态需求。“我们决定选择 D-Orbit 是基于这样的信念:在未来的任务中,我们将能够利用其 OTV 能力高效可靠地部署我们先进的卫星星座”,Plan-S 首席财务官 Emre Yanmaz 评论道。 “此次合作融合了我们在太空物流领域创新的共同承诺,为未来铺平了道路,未来太空技术将成为解决地球最紧迫挑战的基石,Plan-S 已做好准备并渴望凭借其在物联网连接、地球观测和太空即解决方案 (SpaaS) 服务方面的专业知识做出贡献”。Plan-S 先进卫星的成功发射拓展了物联网和地球观测的视野,与 D-Orbit 突破太空物流界限的愿景完美契合,从而实现地球和轨道上更加技术集成和可持续的未来。关于 D-Orbit
