Cubul Marte Unu

Mars Cube One (sau MarCO) este misiunea de zbor pe Marte a NASA , care constă din două nave spațiale miniaturale 6U ( cubesats ) și a fost lansată pe 5 mai 2018 împreună cu sonda spațială InSight a NASA . Mars Cube One este conceput pentru a testa o nouă tehnologie compactă de comunicații și navigație. Dacă cele două vehicule termină calea către Marte, vor putea transmite datele de reintrare, coborâre și aterizare ale aterizatorului InSight pe Pământ în timp real. [2] Mars Cube One este prima navă spațială cu cub care funcționează în afara orbitei Pământului.în plus, vor testa și rezistența lucrului în spațiul adânc.

Landerul InSight a început să transmită date la scurt timp după aterizare. Astfel, MarCO nu este esențial pentru misiunea Insight, cu toate acestea, cubesats-urile ar trebui să demonstreze un nou sistem de comunicare pentru misiuni viitoare către alte corpuri din sistemul solar .

Prezentare generală

Mars Cube One este prima navă spațială construită în format cubesat care operează dincolo de orbita Pământului în spațiul profund. Cubesats-urile sunt fabricate din componente mici care ar trebui să fie ieftine de construit și dezvoltate rapid. Cubesats ar trebui să aibă sisteme simple și să fie ușor de implementat pe orbita joasă a Pământului. Cubesats sunt dezvoltate pentru multe scopuri științifice: misiuni de cartografiere, cercetare biologică. Tehnologia Cubesat a fost dezvoltată de Universitatea Politehnică de Stat din California și Universitatea Stanford cu scopul de a crea proiecte simple și rapide care să permită studenților să folosească această tehnologie. Cubesats-urile au fost adesea folosite ca încărcătură utilă secundară în misiuni mari, făcându-le mai profitabile. [3]

Două cubesats Mars Cube One, identice și denumite MarCO-A și MarCO-B, au fost lansate împreună ca o plasă de siguranță, dar au fost denumite WALL-E și Eva de inginerii JPL, ca referințe la personajele de desene animate WALL-E [4] ]

Lansare

Lansarea lui Mars Cube One a fost inițial programată pentru 4 martie 2016 de către vehiculul de lansare Atlas-5 , [5] cu toate acestea, lansarea misiunii a fost amânată până la 5 mai 2018 din cauza unei defecțiuni a instrumentului științific InSight . [6] Vehiculul de lansare Atlas-5 a lansat cubesats-urile împreună cu aterizatorul InSight, după care cele două cubesats s-au separat și călătoresc pe propria traiectorie către Marte [7] pentru a testa tehnologiile cubesats-urilor și anume: fiabilitatea, rezistența sistem de navigație în spațiul adânc. [8] [9]

Goluri

Misiunea principală a MarCO este de a testa un nou sistem de comunicații în miniatură și tehnologii de navigație. Dacă cubesats-urile ajung pe Marte, ar trebui să ofere comunicații în timp real în timpul reintrarii, coborârii și aterizării aterizatorului InSight. [zece]

Pentru plasa de siguranță, au fost lansate două cubesats identice. Acestea sunt primele cubesats pentru cercetare în afara orbitei Pământului. Acestea vor permite colectarea de informații unice în afara orbitei Pământului. Pe lângă faptul că servesc drept repetoare, cubesats-urile protestează capacitățile de navigație în spațiul adânc. În loc să aștepte câteva ore pentru ca informațiile să revină pe Pământ direct de pe platforma InSight, MarCO va transmite date importante mult mai rapid. [10] Fără cubesats, InSight va transmite informații prin Mars Reconnaissance Orbiter , care nu transmite informații la fel de repede. În ciuda dificultăților de comunicare existente pentru sistemele terestre, mai ales în situații critice, diverse echipe au propus un nou sistem prin care informațiile să fie transmise pe Pământ. Misiunile anterioare au trimis informații înapoi pe Pământ după aterizare, fie ele însele, fie prin intermediul orbitatoarelor. [10] Misiunile viitoare nu vor mai folosi această metodă, cubesats va transmite date în timp real, reducând costul total al misiunii. [7]

Design și sisteme

Două cubesats identice au fost construite de către NASA Jet Propulsion Laboratory, format 6U (10 × 20 × 30 cm). Factorul limitativ în proiectarea cubesat este că toate componentele necesare trebuie plasate în interiorul acestui spațiu. Cubesat-ul trebuie să conțină la bord o antenă, avionică pentru controlul sondei, un sistem de propulsie, o sursă de alimentare și echipament științific. [zece]

Emisiune radio

La bordul a două cuburi va fi instalată o antenă cu microunde complet polarizată. Informațiile InSight de reintrare , coborâre și aterizare vor fi transmise prin această antenă la 8 kbps către cubesats și vor fi transmise simultan în banda X la 8 kbps către Pământ. [10] MarCO folosește panouri solare pentru a -l alimenta, cu toate acestea, din cauza limitărilor, puterea semnalului este de numai 5 wați.

Pentru ca cubesats să aibă capacitatea de a transmite informații, au nevoie de o antenă de microunde fiabilă, care trebuie să îndeplinească standardele de greutate ale formatului cubesat, simplitatea designului și accesibilitatea. Antena de înaltă frecvență are o lățime de unde radio îngustă focalizată (antenă direcțională). Au fost luate în considerare trei tipuri de antene: o antenă standard, o antenă reflector și un reflector de rețea. Având în vedere dimensiunile mici necesare pentru formatul cubesat, antena reflector satisface toate cerințele misiunii. Componente antene reflectoare HF: panouri pliabile, balama cu balamale care leagă panourile de corp, patru bucle de aripi și un mecanism de eliberare. Panourile de antenă trebuie să reziste la schimbările de temperatură în timpul misiunii, precum și la vibrații în timpul separării. [zece]

Sistemul de mișcare

Sistem de propulsie Cubesat - opt motoare cu gaz rece care sunt concepute pentru a controla traiectoria și atitudinea. [11] În drum spre Marte, sistemul de propulsie va face ajustări pentru a rafina traiectoria. [12] Corectarea traiectoriei cubesaturilor imediat după separare va fi mult mai economică din punct de vedere al cantității de combustibil decât imediat înainte de sosirea pe Marte. Micile ajustări ale traiectoriei nu numai că economisesc combustibil, dar reduc și volumul pe care l-ar putea ocupa, crescând astfel spațiul pentru componentele critice din interiorul vehiculului.

Misiuni similare

În timpul misiunii planificate Artemis 1 pe Lună, boosterul va lansa 13 cubesats ca încărcătură utilă suplimentară. Fiecare cubesat are propriile obiective și a fost dezvoltat de o echipă separată. [13]

Vezi și

• Roverul Marte Curiosity
• Deep Space 2
• Explorarea Marte
• ExoMars
• Marte-3
• Mars Exploration Rover
• Mars Express
• Mars Reconnaissance Orbiter
• Laboratorul de Științe Marte
• Marte Ulise

Note

1. ↑ 1 2 3 McDowell D. Jonathan's Space Report - International Space University .
2. ↑ Asmar. Mars Cube One (MarCO) - Prima misiune planetară CubeSat (PDF)  (link indisponibil) . Laboratorul de propulsie cu reacție (20 noiembrie 2014). Consultat la 27 mai 2015. Arhivat din original la 25 ianuarie 2017. (nedefinit)
3. ↑ Mână, Eric. Gândirea în cutie  (engleză)  // Science : journal. - 2015. - 10 aprilie ( vol. 348 , nr. 6231 ). - P. 176-177 . — ISSN 0036-8075 . - doi : 10.1126/science.348.6231.176 . — PMID 25859027 .
4. ↑ Mars Cubesats „Wall-E” și „Eva” de la NASA vor fi primele pe o altă planetă Arhivată 25 aprilie 2019 la Wayback Machine . Elizabeth Howell, Space. 1 mai 2018.
5. ↑ Premiile NASA lansează contractul de servicii pentru Misiunea InSight . NASA . Consultat la 11 decembrie 2014. Arhivat din original la 25 aprilie 2019. (nedefinit)
6. ↑ NASA anulează următoarea misiune pe Marte din cauza unei scurgeri de instrumente (downlink) . Excite News (22 decembrie 2015). Preluat la 22 decembrie 2015. Arhivat din original la 23 decembrie 2015. (nedefinit) 
7. ↑ 12 Mars Cube One (MarCO ) . jpl.nasa.gov . Arhivat din original pe 13 decembrie 2019. (nedefinit)
8. ↑ Advanced CubeSat Concepts for Interplanetary Science Arhivat pe 14 ianuarie 2020 la Wayback Machine and Exploration Missions. (PDF). Sara Spangelo, Julie Castillo-Rogez, Andy Frick, Andy Klesh, Brent Sherwood. Atelier CubeSat 2015. August 2015.
9. ↑ Primele CubeSats de la NASA spun: „Polo!” Arhivat pe 25 aprilie 2019 la Wayback Machine . Știrile NASA. 6 mai 2018
10. ↑ 1 2 3 4 5 6 Hodges, Richard E. A deployable High-Gain Antenna Bound for Mars: Developing a New Folded-panel Reflectarray for the First CubeSat Mission to Mars  //  IEEE Antennas and Propagation Magazine : journal. - 2017. - 21 februarie ( vol. 59 ). - P. 39-49 . - doi : 10.1109/MAP.2017.2655561 .
11. ↑ VACCO - CubeSat Propulsion Systems Arhivat 25 aprilie 2019 la Wayback Machine . VACCO. 2017.
12. ↑ Două „CubeSats” minuscule vor urmări 2016 Mars Landing . jpl.nasa.gov . Arhivat din original pe 31 octombrie 2018. (nedefinit)
13. ↑ Primul zbor al sistemului de lansare spațială NASA care a trimis mici sateliți științific în spațiu . nasa.gov . Preluat la 3 februarie 2016. Arhivat din original la 24 decembrie 2020. (nedefinit)

Link -uri

• Mars Cube One recenzie de la Jet Propulsion Laboratory.