a CubeSat specifikáció számos magas szintű célt valósít meg. A műholdak miniatürizálásának fő oka a telepítés költségeinek csökkentése: gyakran alkalmasak többszörös indításra, a nagyobb hordozórakéták felesleges kapacitásának felhasználásával. A CubeSat kialakítás kifejezetten minimalizálja a hordozórakéta többi részét és a hasznos terheket érintő kockázatokat. A hordozórakéta–hasznos teher interfész kapszulázása elveszi azt a munkát, amelyre korábban szükség lenne egy háton lévő műhold összekapcsolásához az indítóval. A hasznos teher és a hordozórakéták közötti egyesítés lehetővé teszi a hasznos teher gyors cseréjét és az indítási lehetőségek rövid időn belüli kihasználását.
a standard CubeSats 10 db 10 db 11,35 cm-es egységből áll, amelyek célja 10 db 10 db 10 cm-es vagy 1 liter hasznos térfogat biztosítása, egységenként legfeljebb 1,33 kg (2,9 lb) tömeg mellett. A legkisebb standard méret 1U, míg a 3U+ három egységből áll, amelyek hosszában egymásra vannak rakva, további 6,4 cm átmérőjű hengerrel a hosszú tengelyen középen, 3,6 cm-rel az egyik oldalon túl. Az Aerospace Corporation két kisebb, 0,5 U-os Cubesat-ot épített és indított a sugárzás mérésére és technológiai bemutatására.
mivel szinte az összes Cubesat 10 60 cm (hosszától függetlenül), mindegyik elindítható és telepíthető a Cal Poly által kifejlesztett és épített Poly-PicoSatellite Orbital Deployer (P-POD) nevű közös telepítési rendszerrel.
a CubeSat tervezési specifikációja nem ír elő vagy ír elő elektronikai formai tényezőket vagy kommunikációs protokollokat, de a COTS hardver következetesen alkalmazott bizonyos funkciókat, amelyeket sokan szabványként kezelnek a CubeSat elektronikában. A legtöbb kiságy és egyedi tervezésű elektronika illeszkedik a PC / 104 formájához, amelyet nem CubeSats-hez terveztek, de 90 6 mm-es profilt mutat, amely lehetővé teszi az űrhajó térfogatának nagy részét. Technikailag a PCI-104 forma a használt PC/104 változata, és a ténylegesen használt pinout nem tükrözi a PCI-104 szabványban meghatározott pinout-ot. A táblákon lévő Stackthrough csatlakozók lehetővé teszik az egyszerű összeszerelést és az elektromos csatlakozást, és a CubeSat elektronikai hardverek legtöbb gyártója ugyanazt a jelelrendezést tartja, de egyes termékek nem, ezért ügyelni kell arra, hogy biztosítsák a következetes jel-és teljesítményelrendezéseket a károk elkerülése érdekében.
az elektronika kiválasztásakor ügyelni kell arra, hogy az eszközök elviseljék a jelen lévő sugárzást. A nagyon alacsony Föld körüli pályákon (LEO), ahol a légköri visszatérés néhány nap vagy hét alatt megtörténik, a sugárzást nagyrészt figyelmen kívül lehet hagyni, és szabványos fogyasztói minőségű elektronikát lehet használni. A fogyasztói elektronikai eszközök túlélhetik a LEO sugárzást abban az időben, mivel az egyetlen esemény felborulásának (SEU) esélye nagyon alacsony. A tartósan alacsony Föld körüli pályán lévő, hónapokig vagy évekig tartó űrhajók veszélyben vannak, és csak besugárzott környezetben tervezett és tesztelt hardvereket repülnek. Az alacsony Föld körüli pályán túli, vagy sok éven át alacsony Föld körüli pályán maradó küldetéseknek sugárzással edzett eszközöket kell használniuk. További megfontolások merülnek fel a nagy vákuumban történő működésre a szublimáció, a gázkibocsátás és a fém bajuszok hatásai miatt, amelyek a küldetés kudarcát eredményezhetik.
különböző osztályozásokat használnak az ilyen miniatűr műholdak tömeg szerinti kategorizálására. 1U CubeSats a pikoszatelliták műfajához tartozik.
- miniszatellit (100-500 kg)
- mikroszatellit (10-100 kg)
- Nanoszatellit (1-10 kg)
- Pikoszatellit (0,1–1 kg)
- Femtoszatellit (0.01–0.1 kg)
az utóbbi években nagyobb CubeSat platformokat fejlesztettek ki, leggyakrabban 6U (10 60 30 cm vagy 12 24 36 cm) és 12U (20 x 20 x 30 cm vagy 24 x 24 x 36 cm), hogy a CubeSats képességeit kiterjesszék az akadémiai és technológiai érvényesítési alkalmazásokon túl, valamint összetettebb tudományos és honvédelmi célokra.
2014-ben két 6U Perseus-M Cubesat indult tengeri felügyelet céljából, az akkori legnagyobb. Az InSight lander Marsra történő 2018-as elindítása két 6U CubeSats nevű Mars Cube One (MarCO).
a legtöbb Cubesat egy vagy két tudományos eszközt hordoz elsődleges küldetésükként.
StructureEdit
az egyesített egységek száma osztályozza a CubeSats méretét, és a CubeSat tervezési specifikáció szerint csak egy tengely mentén skálázhatók, hogy illeszkedjenek a 0.5 U, 1u, 1.5 U, 2U vagy 3U formákhoz. a CubeSat összes szabványos méretét felépítették és elindították, és 2015-től szinte az összes elindított Cubesat formai tényezőjét képviselik. A szerkezetben használt anyagoknak ugyanolyan hőtágulási együtthatóval kell rendelkezniük, mint a telepítőnek, hogy megakadályozzák az elakadást. A megengedett anyagok négy alumíniumötvözet: 7075, 6061, 5005 és 5052. Alumínium használt a szerkezet, amely érintkezik a P-POD eloxálni kell, hogy megakadályozzák a hideg hegesztés, és más anyagok is használhatók a szerkezet, ha egy mentességet kapunk. A hideghegesztésen túl további figyelmet fordítanak az anyagválasztásra, mivel nem minden anyag használható vákuumban. A szerkezetek mindkét végén gyakran puha csappantyúk vannak, jellemzően gumiból, hogy csökkentsék a P-POD többi Cubesat-jának ütközésének hatásait.
a szabvány specifikációja lehetővé teszi a maximális méreteken túli kiemelkedéseket, legfeljebb 6,5 mm-re mindkét oldalon túl. Bármely kiemelkedés nem zavarhatja a telepítési síneket, és általában antennák és napelemek foglalják el őket. A CubeSat tervezési specifikáció 13. verziójában egy további rendelkezésre álló kötetet határoztak meg a 3U projektekhez való felhasználásra. A további térfogatot a P-POD MK III rugómechanizmusában általában elpazarolt hely teszi lehetővé. A helyet kihasználó 3U CubeSats 3U+ jelöléssel rendelkezik,és az alkatrészeket hengeres térfogatban helyezheti el a CubeSat egyik végén. A hengeres tér maximális átmérője 6,4 cm, magassága nem haladja meg a 3,6 cm-t, miközben nem teszi lehetővé a tömeg növekedését a 3U legfeljebb 4 kg-Ján túl. A meghajtórendszerek és az antennák a leggyakoribb alkatrészek, amelyek további térfogatot igényelhetnek, bár a hasznos teher néha kiterjed erre a térfogatra. A méret-és tömegkövetelményektől való eltérések az alkalmazás és az indító szolgáltatóval való egyeztetés után elengedhetők.
a CubeSat struktúráknak nincsenek ugyanolyan erősségi aggályaik, mint a nagyobb műholdaknak, mivel további előnyük, hogy a telepítő szerkezetileg támogatja őket az indítás során. Ennek ellenére néhány Cubesat rezgéselemzésen vagy szerkezeti elemzésen megy keresztül annak biztosítása érdekében, hogy a P-POD által nem támogatott alkatrészek szerkezetileg hangosak maradjanak az indítás során. Annak ellenére, hogy a nagyobb műholdak ritkán végeznek elemzést, a CubeSats mechanikai problémák miatt ritkán bukik meg.
ComputingEdit
a nagyobb műholdakhoz hasonlóan a CubeSats gyakran több számítógépet is tartalmaz, amelyek párhuzamosan kezelik a különböző feladatokat, beleértve a helyzetszabályozást (orientáció), az energiagazdálkodást, a hasznos terhelés működését és az elsődleges vezérlési feladatokat. A COTS attitude control rendszerek általában saját számítógépet tartalmaznak, csakúgy, mint az energiagazdálkodási rendszerek. Hasznos teher képesnek kell lennie arra, hogy interfész az elsődleges számítógép, hogy hasznos legyen, ami néha használatát igényli egy másik kis számítógép. Ennek oka lehet az elsődleges számítógép korlátozott képessége a hasznos teher korlátozott kommunikációs protokollokkal történő vezérlésére, az elsődleges számítógép túlterhelésének megakadályozására nyers adatkezeléssel, vagy annak biztosítására, hogy a hasznos teher működése zavartalanul folytatódjon az űrhajó egyéb számítási igényei, például a kommunikáció révén. Ennek ellenére az elsődleges számítógép használható hasznos teherrel kapcsolatos feladatokhoz, amelyek magukban foglalhatják a képfeldolgozást, az adatelemzést és az adattömörítést. Az elsődleges számítógép által általában kezelt feladatok közé tartozik a feladatok átruházása a többi számítógépre, a helyzetszabályozás (orientáció), az orbitális manőverek számítása, az ütemezés és az aktív hőszabályozó komponensek aktiválása. A CubeSat számítógépek nagyon érzékenyek a sugárzásra, és az építők speciális lépéseket tesznek a megfelelő működés biztosítása érdekében a nagy sugárzású térben, például az ECC RAM használatát. Egyes műholdak több elsődleges számítógép megvalósításával redundanciát is magukban foglalhatnak, ezt értékes küldetéseken lehet megtenni a küldetés kudarcának kockázatának csökkentése érdekében. A fogyasztói okostelefonokat néhány CubeSats-ban, például a NASA PhoneSats-ban használták a számítástechnikához.
Attitude controlledit
a CubeSats Attitude control (orientation) a miniatürizáló technológiára támaszkodik, jelentős teljesítményromlás nélkül. A bukás általában akkor következik be, amikor egy CubeSat telepítve van, az aszimmetrikus telepítési erők és a többi Cubesat-tal való ütközés miatt. Néhány CubeSats normálisan működik bukdácsolás közben, de azokat, amelyek bizonyos irányba mutatnak, vagy fonás közben nem tudnak biztonságosan működni, le kell bontani. A hozzáállás meghatározását és vezérlését végző rendszerek közé tartoznak a reakciókerekek, a magnetorquerek, a tolóerő, a csillagkövetők, a Napérzékelők, a Földérzékelők, a szögsebesség-érzékelők, valamint a GPS-vevők és antennák. Ezeknek a rendszereknek a kombinációit általában az egyes módszerek előnyeinek kihasználása és hiányosságaik enyhítése érdekében látják. A reakciókerekeket általában arra használják, hogy viszonylag nagy pillanatokat adjanak az adott energiabevitelhez, de a reakciókerék hasznossága korlátozott telítettség, az a pont, ahol a kerék nem tud gyorsabban forogni. Ilyen például a Maryland Aerospace MAI-101 és a Sinclair Interplanetary RW-0.03-4. A reakciókerekek tolókerekek vagy magnetorquerek használatával telítetlenek lehetnek. A tolóerők nagy pillanatokat tudnak biztosítani azáltal, hogy párat adnak az űrhajóra, de a kis meghajtórendszerek hatékonyságának hiánya miatt a tolóerők gyorsan kifogynak az üzemanyagból. Általában megtalálható szinte az összes CubeSats vannak magnetorquers amelyek áramot vezetnek egy mágnesszelepen keresztül, hogy kihasználják a Föld mágneses mezőjét, hogy fordulási pillanatot hozzanak létre. Az Attitude-control modulok és a napelemek jellemzően beépített magnetorquerekkel rendelkeznek. CubeSats, hogy csak kell detumble, nincs hozzáállás meghatározási módszer túl szögsebesség érzékelő vagy elektronikus giroszkóp szükséges.
a Föld megfigyeléséhez, az orbitális manőverekhez, a napenergia maximalizálásához és néhány tudományos eszközhöz szükséges egy adott irányba Mutatás. Az iránypontosság a Föld és annak horizontja, a nap vagy bizonyos csillagok érzékelésével érhető el. A Sinclair Interplanetary SS-411 napérzékelője és az ST-16 star tracker egyaránt rendelkezik CubeSats alkalmazásokkal és repülési örökséggel. A Pumpkin ‘ s Colony i busz aerodinamikai szárnyat használ a passzív hozzáállás stabilizálásához. A CubeSat helyének meghatározása fedélzeti GPS használatával történhet, ami viszonylag drága a CubeSat számára, vagy Radarkövetési adatok földi nyomkövető rendszerekből történő továbbításával a vízi járműhöz.
PropulsionEdit
a CubeSat propulsion gyors fejlődést ért el a következő technológiákban: hideg gáz, kémiai meghajtás, elektromos meghajtás és napvitorlák. A CubeSat meghajtásának legnagyobb kihívása a hordozórakéta és az elsődleges hasznos teher kockázatának megakadályozása, miközben továbbra is jelentős képességeket biztosít. A nagyobb műholdakban általánosan használt komponensek és módszerek nem engedélyezettek vagy korlátozottak, és a CubeSat tervezési specifikáció (CDS) megköveteli az 1 feletti nyomásmentesítés mentességét.2 standard atmoszféra, több mint 100 Wh tárolt kémiai energia és veszélyes anyagok. Ezek a korlátozások nagy kihívásokat jelentenek a CubeSat meghajtórendszerek számára, mivel a tipikus űrmeghajtó rendszerek nagy nyomás, nagy energiasűrűség és veszélyes anyagok kombinációit használják. Az indító szolgáltatók által meghatározott korlátozásokon túl a különféle technikai kihívások tovább csökkentik a CubeSat meghajtás hasznosságát. A kardántengelyes tolóerő nem használható kis motorokban a kardántengely-mechanizmusok összetettsége miatt, a tolóerő-vektorizálást ehelyett aszimmetrikusan kell tolni a többfúvókás meghajtórendszerekben, vagy a tömegközéppont megváltoztatásával a CubeSat geometriájához képest működtetett alkatrészekkel. Előfordulhat, hogy a kis motoroknak nincs helyük olyan fojtási módszerekhez, amelyek a teljes tolóerőnél kisebbek, ami fontos az olyan precíziós manővereknél, mint a randevú. A hosszabb élettartamot igénylő CubeSats szintén profitál a meghajtórendszerekből, ha pályára használják, a meghajtórendszer lelassíthatja az orbitális bomlást.
Hideggáz-hajtóművek
a hideggáz-hajtómű általában inert gázt, például nitrogént tárol egy nyomás alatt álló tartályban, és a gázt egy fúvókán keresztül bocsátja ki, hogy tolóerőt hozzon létre. A működést a legtöbb rendszerben csak egyetlen szelep kezeli, ami a hideggázt a legegyszerűbb hasznos meghajtási technológiává teszi. A hideg gázmeghajtó rendszerek nagyon biztonságosak lehetnek, mivel a felhasznált gázoknak nem kell illékonynak vagy korrozívnak lenniük, bár egyes rendszerek veszélyes gázokat, például kén-dioxidot választanak. Az inert gázok használatának ez a képessége rendkívül előnyös a CubeSats számára, mivel általában veszélyes anyagoktól vannak korlátozva. Sajnos csak alacsony teljesítmény érhető el velük, megakadályozva a nagy impulzusú manővereket még kis tömegű kockákban is. Ennek az alacsony teljesítménynek köszönhetően a fő meghajtáshoz használt Cubesat-okban való használatuk korlátozott, és a tervezők nagyobb hatékonyságú rendszereket választanak, amelyek összetettsége csak kismértékben növekszik. A hideg gázrendszerek gyakrabban használják a CubeSat attitude control-t.
Chemical propulsionEdit
a Chemical propulsion rendszerek kémiai reakcióval nagynyomású, magas hőmérsékletű gázt állítanak elő, amely egy fúvókából gyorsul ki. A kémiai hajtóanyag lehet folyékony, szilárd vagy mindkettő hibridje. A folyékony hajtóanyagok lehetnek egy katalizátoron áthaladó monopropelláns vagy bipropelláns, amely oxidálószert és üzemanyagot éget el. A monopropellánsok előnyei a viszonylag alacsony komplexitás/nagy tolóerő, az alacsony teljesítményigény és a nagy megbízhatóság. A monopropelláns motorok általában nagy tolóerővel rendelkeznek, miközben viszonylag egyszerűek maradnak, ami szintén nagy megbízhatóságot biztosít. Ezek a motorok praktikusak a CubeSats számára alacsony teljesítményigényük miatt, valamint azért, mert egyszerűségük lehetővé teszi, hogy nagyon kicsik legyenek. Kis hidrazinüzemű motorokat fejlesztettek ki, de a CubeSat tervezési specifikációjában meghatározott veszélyes vegyi anyagokra vonatkozó korlátozások miatt repülési mentességet igényelhetnek. Olyan biztonságosabb vegyi hajtóanyagokat fejlesztenek ki, amelyek nem igényelnek veszélyes vegyi mentességet, például AF-M315 (hidroxilammónium-nitrát), amelyekhez motorokat terveznek vagy terveztek. A” Vízelektrolízis-hajtómű ” technikailag kémiai meghajtórendszer, mivel hidrogént és oxigént éget el, amelyet a víz pályán történő elektrolízisével generál.
elektromos hajtásszerkesztés
a CubeSat elektromos meghajtása általában elektromos energiát használ a hajtóanyag nagy sebességre történő felgyorsításához, ami nagy fajlagos impulzust eredményez. Ezen technológiák közül sok elég kicsi lehet A nanoszatellitekben való felhasználáshoz, és számos módszer fejlesztés alatt áll. A jelenleg a CubeSats-ban való használatra tervezett elektromos meghajtás típusai közé tartoznak a Hall-effektusú tolóerő, az ion-tolóerő, az impulzusos plazma tolóerő, az elektrospray tolóerő és a resistojets. Számos figyelemre méltó CubeSat misszió tervezi használni elektromos meghajtás, mint például a NASA Lunar IceCube. Az elektromos meghajtással járó nagy hatékonyság lehetővé teheti a CubeSats számára, hogy a Marsra hajtsák magukat. Az elektromos meghajtási rendszerek hátrányos helyzetben vannak az energiafelhasználás terén, ami megköveteli, hogy a CubeSat nagyobb napelemekkel, bonyolultabb energiaelosztással és gyakran nagyobb akkumulátorokkal rendelkezzen. Ezenkívül számos elektromos meghajtási módszerhez továbbra is nyomás alatt álló tartályokra lehet szükség a hajtóanyag tárolásához, amelyet a CubeSat tervezési specifikációja korlátoz.
az ESTCube-1 elektromos nap-szél vitorlát használt, amely szilárd anyag helyett elektromágneses mezőre támaszkodik. Ez a technológia elektromos mezőt használt a protonok eltérítésére a napszéltől a tolóerő előállításához. Hasonló az elektrodinamikus hevederhez, mivel a vízi járműnek csak a működéshez kell áramot szolgáltatnia.
napvitorla
a napvitorlák (más néven könnyűvitorlák vagy fotonvitorlák) az űrhajók egyik formája meghajtás a csillagok sugárzási nyomását (más néven napnyomást) használva nagy ultravékony tükrök nagy sebességre tolására, hajtóanyag nélkül. A napvitorlából származó erő a vitorla területével mérlegel, ezáltal a vitorlák jól alkalmazhatók CubeSats-ban, mivel kis tömegük nagyobb gyorsulást eredményez egy adott napvitorla területén. A napvitorláknak azonban még mindig elég nagynak kell lenniük a műholdhoz képest, ami azt jelenti, hogy hasznos napvitorlákat kell telepíteni, ami növeli a mechanikai összetettséget és a meghibásodás lehetséges forrását. Ez a meghajtási módszer az egyetlen, amelyet nem sújtanak a CubeSat tervezési specifikációja által meghatározott korlátozások, mivel nem igényel nagy nyomást, veszélyes anyagokat vagy jelentős kémiai energiát. Kevés Cubesat alkalmazta a napvitorlát, mint fő meghajtást és stabilitást a mélyűrben, beleértve a 3U NanoSail-D2-t 2010-ben, és a LightSail-1-et 2015 májusában.
a CubeSail jelenleg pályán tesztel egy 260 méter (850 láb) hosszú, 20 m2 (220 négyzetláb) napvitorla szalag két Cubesat között meghosszabbítva, amely tájékoztatja az UltraSail heliogyro nevű sokkal nagyobb koncepció kialakítását. A LightSail-2 sikeresen telepítve van a Falcon Heavy rakéta 2019-ben, míg legalább egy CubeSat, amely az Űrindító rendszer első repülését tervezi (Artemis 1) 2021-ben napvitorlát használ: a Föld közeli aszteroida cserkész (NEA Scout).
Teljesítményszerkesztés
a CubeSats napelemeket használ arra, hogy a napfényt villamos energiává alakítsa, amelyet újratölthető lítium-ion akkumulátorokban tárolnak, amelyek energiát szolgáltatnak a napfogyatkozás, valamint a csúcsterhelési idő alatt. Ezeknek a műholdaknak a külső falukon korlátozott felületük van a napelemek összeszereléséhez, és hatékonyan meg kell osztani más részekkel, például antennákkal, optikai érzékelőkkel, kamera lencsével, meghajtórendszerekkel és hozzáférési portokkal. A lítium-ion akkumulátorok nagy energia-tömeg arányokkal rendelkeznek, így jól alkalmazhatók tömegkorlátozott űrhajókon. Az akkumulátor töltését és kisütését általában egy dedikált elektromos rendszer (EPS) kezeli. Az akkumulátorok néha fűtőtesteket tartalmaznak, hogy megakadályozzák az akkumulátor veszélyesen alacsony hőmérsékletének elérését, ami az akkumulátor és a küldetés meghibásodását okozhatja.
az akkumulátorok bomlási sebessége attól függ, hogy hány ciklusra töltik és ürítik ki őket, valamint az egyes kisülések mélységétől: minél nagyobb az átlagos kisülési mélység, annál gyorsabban romlik az akkumulátor. LEO missziók esetében a mentesítési ciklusok száma várhatóan több száz nagyságrendű lesz.
ha előfordul, hogy az űrhajót napszinkron pályára indítják, a napfogyatkozás ideje csökken, így kevesebb megszakítást tesz lehetővé a folyamatos napsugárzás a fotovillamos cellák számára, és ezáltal csökkenti az akkumulátor kapacitási igényeit. Az oroszlán napszinkron pályáin azonban az űrhajó nem mindig fogja megtapasztalni a napfényt, ezért az évszakától függően előfordulhat, hogy az űrhajónak magasságot kell szereznie, hogy ismét a nap látóvonalában legyen. A méret-és súlykorlátozások miatt a LEO-ban a testre szerelt napelemekkel közlekedő közönséges CubeSats kevesebb, mint 10 W-ot termelt. A magasabb energiaigényű küldetések a helyzetszabályozást használhatják annak biztosítására, hogy a napelemek a leghatékonyabb orientációban maradjanak a Nap felé, és a további energiaigényeket a telepített napelemek hozzáadásával és orientációjával lehet kielégíteni. A legújabb innovációk közé tartoznak a további rugós napelemes tömbök, amelyek a műhold felszabadulása után települnek, valamint olyan tömbök, amelyek termikus késmechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek parancsra telepítenék a paneleket. Lehet, hogy a CubeSats nem működik az Indítás és a telepítés között, és tartalmaznia kell egy repülés előtti eltávolító csapot, amely megszakítja az összes energiát, hogy megakadályozza a működést a P-POD betöltése közben. Ezenkívül egy telepítési kapcsolót működtetnek, miközben a vízi járművet p-POD-ba töltik, csökkentve az űrhajó energiáját, és deaktiválódik, miután kilépett a P-POD-ból.
Távközlésekszerkesztés
a CubeSat alacsony költsége példátlan hozzáférést tett lehetővé a kisebb intézmények és szervezetek számára, de a legtöbb CubeSat forma esetében a hatótávolság és a rendelkezésre álló teljesítmény körülbelül 2 W-ra korlátozódik a kommunikációs antennák számára.
a bukdácsolás és az alacsony teljesítménytartomány miatt a rádiókommunikáció kihívást jelent. Sok CubeSats használ egy körsugárzó monopol vagy dipól antenna épített kereskedelmi mérőszalag. Az igényesebb igények kielégítésére egyes vállalatok nagy nyereségű antennákat kínálnak a CubeSats számára, de telepítésük és mutatórendszereik lényegesen összetettebbek. Például az MIT és a JPL egy felfújható antennát fejleszt, amely hasznos hatótávolsággal rendelkezik a Holdig, de úgy tűnik, hogy rosszul hatékony. A JPL sikeresen kifejlesztett X-sávos és Ka-sávos nagy nyereségű antennákat MarCO és Radar számára a CubeSat (RaInCube) küldetésekben.
AntennasEdit
hagyományosan az alacsony Föld körüli pályán keringő Cubesats antennákat használ kommunikációs célokra UHF és S-sávban. Ahhoz, hogy a Naprendszerben tovább merészkedjenek, nagyobb antennákra van szükség, amelyek kompatibilisek a Deep Space Network-szel (X-band és Ka-band). A JPL mérnökei számos bevethető, nagy nyereségű antennát fejlesztettek ki, amelyek kompatibilisek a 6U osztályú Cubesat-okkal a MarCO és a Földközeli Asteroid Scout számára. A JPL mérnökei kifejlesztettek egy ka-sávon működő, 0,5 m-es hálós reflektorantennát is, amely kompatibilis a DSN-vel, amely 1,5 U tárolási térfogatban hajtogatható. A MarCO számára a JPL antennamérnökei egy összehajtott Panel Reflectarray-t (FPR) terveztek, amely illeszkedik egy 6U Cubesat buszra, és támogatja az X-sávos Mars-Föld telekommunikációt 8kbit/s sebességgel 1AU-nál.
Thermal managementEdit
a különböző CubeSat komponensek különböző elfogadható hőmérsékleti tartományokkal rendelkeznek, amelyeken túl átmenetileg vagy véglegesen működésképtelenné válhatnak. A pályán lévő műholdakat a Nap által közvetlenül kibocsátott, a földről visszaverődő sugárzó hő, valamint a jármű alkatrészei által termelt hő melegíti. A CubeSats-nak hűlnie kell úgy is, hogy hőt sugároz az űrbe vagy a hűvösebb Föld felszínére, ha az hűvösebb, mint az űrhajó. Mindezek a sugárzó Hőforrások és elnyelők meglehetősen állandóak és nagyon kiszámíthatóak, mindaddig, amíg a CubeSat pályája és a napfogyatkozás ideje ismert.
a CubeSats hőmérsékleti követelményeinek való megfelelés biztosítására használt alkatrészek közé tartozik a többrétegű szigetelés és az akkumulátor melegítői. A kis műholdakon alkalmazott egyéb űrhajók hőszabályozási technikái magukban foglalják az alkatrészek speciális elhelyezését ezen alkatrészek várható hőteljesítménye alapján, valamint ritkán a telepített hőberendezéseket, például a zsalukat. Az űrhajó termikus modelljének elemzése és szimulációja fontos meghatározó tényező a hőkezelő komponensek és technikák alkalmazásában. A speciális termikus problémákkal járó CubeSat-okat, amelyek gyakran kapcsolódnak bizonyos telepítési mechanizmusokhoz és hasznos terhelésekhez, a bevezetés előtt termikus vákuumkamrában lehet tesztelni. Az ilyen tesztelés nagyobb fokú bizonyosságot nyújt, mint a teljes méretű műholdak, mivel a CubeSats elég kicsi ahhoz, hogy teljes egészében elférjen egy termikus vákuumkamrában. A hőmérséklet-érzékelőket általában különböző CubeSat alkatrészekre helyezik, hogy lépéseket tegyenek a veszélyes hőmérsékleti tartományok elkerülése érdekében, például a vízi jármű átirányítása annak érdekében, hogy elkerüljék vagy közvetlen hősugárzást vezessenek be egy adott alkatrészre, ezáltal lehetővé téve annak lehűlését vagy melegítését.
CostsEdit
a CubeSat költséghatékony, független eszközt jelent a hasznos teher pályára állításához. Az alacsony költségű hordozórakéták, például az Interorbital Systems késése után az indítási árak egységenként körülbelül 100 000 dollár voltak, de az újabb szolgáltatók alacsonyabb árakat kínálnak.
néhány Cubesat bonyolult alkatrészekkel vagy eszközökkel rendelkezik, mint például a LightSail-1, ami az építési költségeket milliókba emeli, de egy alapvető 1U CubeSat költsége körülbelül 50 000 dollárba kerülhet, így a CubeSats életképes lehetőség egyes iskolák és egyetemek számára; valamint kisvállalkozások a CubeSats kereskedelmi célú fejlesztésére.