计划将微型的小行星远程地球物理观察者(M-Argo)定为第一个独立的立方体任务,以与近地的小行星进行对集合并表征存在现场资源的小行星。除了执行科学任务外,M-Argo是当前正在开发的ESA技术计划中正在开发的小型深空技术的巨大演示者。M-Argo任务概念最初是由ESA并发设计设施(CDF)团队在2017年构想的。阶段A项目由Gomspace Luxembourg领导,并由ESA GSTP合同在2019 - 2020年由Politecnico di Milano提供支持。这项工作给出了与M-Argo的任务分析和设计有关的最初结果。,我们显示了开发的原始程序,以评估可及的NEO目标和随后的下调过程。内部间接求解器,低头轨迹优化器(LT2.0),已与逼真的推进器模型结合使用,具有可变输入功率,推力和特定的冲动。求解器与分析衍生物一起实现了准确的开关检测技术。已经解决了数百个时间和燃油最佳问题,旨在从次要的小行星中适当地从小星球中心数据库中过滤。分析表明,在3年的转移持续时间内从Sun-Earth L2出发时,M-Argo可能会发现约150个次要物体。中,已选择了41个目标,并提取了5个最有前途的对象的简短列表。我们的初步结果表明任务可行性。总的来说,M-Argo有可能实现全新的低成本,深空探索任务。
• 卫星的用途:获取大气温度和湿度、云层、海面温度、海洋颜色、海冰覆盖、火山灰和火灾探测信息。 • VIIRS 用途:以高时间分辨率对陆地、海洋和大气参数进行全球可见光和红外观测
新南威尔士大学堪培拉分校在 M2 编队飞行立方体卫星任务上开展了一项实验计划,旨在为可用的空间态势感知 (SSA) 传感器和建模算法提供真实数据。本文概述了在任务的早期、主要和扩展运行阶段计划的实验和部署计划,这些计划为 SSA 观测提供了机会。该任务包括 2x6U 立方体卫星。每颗卫星都使用 3 轴姿态控制系统,利用航天器之间的大气阻力差来控制沿轨道编队。差动气动编队控制使卫星能够保持在可接受的沿轨道偏移范围内,以执行主要任务实验。在整个任务过程中,有几个重要的机会来收集基准 SSA 数据。立方体卫星对最初被连接成 12U 卫星,按照新南威尔士大学堪培拉分校地面站的预定命令,它们将被弹簧沿轨道方向推开,形成 2x6U 卫星编队。航天器分离,随后展开太阳能电池板和天线,标志着在早期运行阶段,配置、雷达截面和轨道发生了重大变化。太阳能电池板的展开将航天器的最大正面面积从收起配置时的 0.043 平方米增加到完全展开时的 0.293 平方米。航天器的姿态将受到控制,以通过差动气动阻力的作用阻止航天器的沿轨分离。卫星具有 GPS 和姿态确定与控制功能,可提供精确的时间、位置、速度和姿态信息,这些信息通常可在卫星遥测中获得。
摘要 美国宇航局地球科学技术办公室 InVEST(地球科学技术空间验证)计划资助的 HyTI(高光谱热像仪)任务将演示如何从 6U 立方体卫星平台获取高光谱和空间长波红外图像数据。该任务将使用空间调制干涉成像技术生成光谱辐射校准的图像立方体,该立方体有 25 个通道(8-10.7 m 之间,分辨率为 13 cm -1),地面采样距离约为 60 m。HyTI 性能模型表明窄带 NE Ts 小于 0.3 K。HyTI 的小巧外形是通过使用无活动部件的法布里-珀罗干涉仪和 JPL 的低温冷却 HOT-BIRD FPA 技术实现的。发射时间不早于 2021 年秋季。HyTI 对地球科学家的价值将通过机载处理原始仪器数据来生成 L1 和 L2 产品来展示,重点是快速提供有关火山脱气、地表温度和精准农业指标的数据。
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。
多年来,NASA 的任务保障组织支持了许多大大小小的太空任务和计划。如今,该范围已经扩大,从旗舰任务(如搭载有毅力号探测器的火星 2020、欧罗巴快船和拟议中的欧罗巴着陆器)到小型卫星/立方体卫星(如风暴和热带系统时间实验——演示 (TEMPEST-D) 和火星立方体一号 (MarCO))。塑料封装微电路 (PEM) 变得更具吸引力,因为尖端替代品无法作为太空级产品提供。PEM 通常比太空级产品中使用的陶瓷封装更小、更轻 [1]。随着太空对非密封和塑料封装微电路的需求和使用增加,未来任务的范围也扩大了。与 EEE 零件选择相关的这种不断变化的环境给 NASA 带来了新的挑战,NASA 一如既往地将每项任务的成功视为重中之重。
摘要 — 鉴于与空间相关的应用越来越多,新兴空间产业的研究也变得越来越有吸引力。当前空间研究的一个引人注目的领域是微型卫星(称为立方体卫星)的设计,它们因其众多应用和低设计和部署成本而引人注目。通过立方体卫星连接空间的新模式使地球遥感、太空探索和农村连接等广泛应用成为可能。立方体卫星进一步为无处不在的物联网 (IoT) 网络提供了补充连接解决方案,从而形成全球连接的信息物理系统。本文全面概述了立方体卫星任务的各个方面,并从学术和工业角度对该主题进行了全面回顾。我们进一步介绍了立方体卫星通信领域的最新进展,重点介绍了星座和覆盖问题、信道建模、调制和编码以及网络。最后,我们确定了立方体卫星通信的几个未来研究方向,包括空间物联网、低功耗远程网络和立方体卫星资源分配的机器学习。
立方体卫星越来越多地被指定用于要求严格的天文和地球观测任务,在这些任务中,精确指向和稳定性是关键要求。立方体卫星很难达到这样的精度,主要是因为它们的转动惯量很小,这意味着即使是很小的干扰扭矩,例如由剩磁矩引起的扭矩,也会对纳米卫星的姿态产生重大影响,当需要高度的稳定性时。此外,硬件在功率、重量和尺寸方面的限制也使这项任务更具挑战性。最近,萨里大学开展了一项博士研究计划,以研究立方体卫星的磁特性。研究发现,通过良好的工程实践,如减少使用导磁材料和最小化电流环路面积,可以减轻干扰。本文讨论了纳米卫星干扰的主要来源,并介绍了一项调查和简要介绍磁性清洁技术,以最大限度地减少剩磁场的影响。它的主要目的是为立方体卫星社区提供指导,以设计未来具有改进姿态稳定性的立方体卫星。然后,我们介绍了迄今为止对立方体卫星和纳米卫星的残余磁偶极子测定新技术的发现。该方法通过在航天器上实施八个微型三轴磁力仪网络来执行。它们用于在轨道上实时动态确定航天器的磁偶极子的强度、方向和中心。该技术将有助于减少磁干扰的影响并提高立方体卫星的稳定性。开发了一个软件模型和一个使用八个通过 Raspberry-Pi 控制的磁力仪的硬件原型,并使用 Alsat-1N 立方体卫星的吊杆有效载荷和为验证目的而开发的磁空心线圈成功进行了测试。引用本文:A. Lassakeur、C. Underwood、B. Taylor 和 R. Duke,《立方体卫星和纳米卫星的磁清洁度计划以提高姿态稳定性》,《航空航天技术杂志》,第 13 卷,第 1 期,第 25-41 页,2020 年 1 月。
月球门将在月球周围或L2 Lagrange点的光晕轨道上放置在轨道上。拟议的Lunar Gateway是一种改变游戏规则的人,可以利用Cubesats启用新科学,并为利用这些小型航天器作为探险家提供了令人耳目一新的新机会。我们建议开发一个月球底兰特,该降落器将从月球网关物流模块(假定在L2处)部署,以执行对月面的科学和探索。Cubesat Lander将降落在Mare Tranquilitatis附近,以确定空隙的程度,并确定挥发性资源的存在,包括其Regolith中的水。Cubesat Lander是一个27U,其固定尺寸为34 cm×35 cm×36 cm,质量为54 kg。它将从月球网关部署,并通过使用其板载高性能绿色推进(HPGP)系统进行月球轨道插入,然后进行下降操纵,以进入距月球表面25公里的高度。从那里,登陆器将在母马静脉下进行动力下降,需要4-6分钟。车载视觉导航将通过迅速发射下降推进器来降落在母马静脉区域上。Lander配备了通过对Regolith(Vapor)仪器进行挥发性分析,以执行Lunar Regolith的热解和质谱法。此外,它将携带三个球形跳跃机器人(Spherex),这些机器人将跳到坑内,以执行矿坑内的岩石石的映射和电阻抗光谱,以确定水中的存在。