Specyfikacja CubeSat osiąga kilka celów wysokiego poziomu. Głównym powodem miniaturyzacji satelitów jest obniżenie kosztów wdrożenia: często nadają się one do startu w wielokrotności, wykorzystując nadmiar pojemności większych pojazdów nośnych. Konstrukcja CubeSat minimalizuje ryzyko dla reszty pojazdu i ładunku użytecznego. Enkapsulacja wyrzutni – interfejs ładunku zabiera ilość pracy, która wcześniej była wymagana do połączenia satelity piggyback z jego wyrzutnią. Unifikacja ładunków i wyrzutni umożliwia szybką wymianę ładunków i wykorzystanie możliwości startu w krótkim czasie.
Standardowe kubatury składają się z jednostek 10×10×11,35 cm zaprojektowanych tak, aby zapewnić 10×10×10 cm lub 1 litr użytecznej objętości przy wadze nie większej niż 1,33 kg (2,9 funta) na jednostkę. Najmniejszy standardowy rozmiar to 1U, podczas gdy 3U+ składa się z trzech jednostek ułożonych wzdłuż Z dodatkowym cylindrem o średnicy 6,4 cm wyśrodkowanym na długiej osi i rozciągającym się 3,6 cm poza jedną powierzchnię. Aerospace Corporation skonstruowała i uruchomiła dwa mniejsze kubatury o pojemności 0,5 U do pomiaru promieniowania i demonstracji technologicznej.
ponieważ prawie wszystkie kubatury mają wymiary 10×10 cm (niezależnie od długości), można je uruchomić i wdrożyć za pomocą wspólnego systemu rozmieszczania o nazwie Poly-Picosatelite Orbital Deployer (P-POD), opracowanego i zbudowanego przez Cal Poly.
w specyfikacji projektowej CubeSat nie określono ani nie są wymagane żadne czynniki kształtu elektroniki ani protokoły komunikacyjne, ale sprzęt COTS konsekwentnie wykorzystuje pewne funkcje, które wielu traktuje jako standardy w elektronice CubeSat. Większość łóżek i specjalnie zaprojektowana Elektronika pasują do postaci PC / 104, która nie była zaprojektowana do Kubatur, ale prezentuje profil 90 × 96 mm, który pozwala na zajęcie większości objętości statku kosmicznego. Z technicznego punktu widzenia forma PCI-104 jest wariantem PC/104, a rzeczywisty użyty pinout nie odzwierciedla pinutu określonego w standardzie PCI-104. Złącza Stackthrough na płytkach umożliwiają prosty montaż i połączenie elektryczne, a większość producentów sprzętu elektronicznego CubeSat trzyma się tego samego układu sygnału, ale niektóre produkty tego nie robią, dlatego należy zachować ostrożność, aby zapewnić spójne układy sygnału i zasilania, aby zapobiec uszkodzeniom.
należy zachować ostrożność przy doborze elektroniki, aby zapewnić, że urządzenia tolerują obecne promieniowanie. W przypadku bardzo niskich Orbit ziemskich (LEO), w których ponowne wejście w atmosferę nastąpiłoby w ciągu zaledwie kilku dni lub tygodni, promieniowanie może być w dużej mierze ignorowane i można stosować standardową elektronikę klasy konsumenckiej. Urządzenia elektroniki użytkowej mogą przetrwać promieniowanie LEO przez ten czas, ponieważ szansa na pojedyncze zdarzenie (SEU) jest bardzo niska. Statki kosmiczne na utrzymującej się niskiej orbicie okołoziemskiej trwające miesiące lub lata są zagrożone i latają tylko sprzęt zaprojektowany i przetestowany w napromieniowanych środowiskach. Misje poza niską orbitą okołoziemską lub pozostające na niskiej orbicie okołoziemskiej przez wiele lat muszą wykorzystywać urządzenia utwardzane promieniowaniem. Dalsze rozważania są do pracy w wysokiej próżni ze względu na skutki sublimacji, odgazowanie, i wąsy metalu, co może spowodować niepowodzenie misji.
różne klasyfikacje są używane do kategoryzacji takich miniaturowych satelitów w oparciu o masę. 1U CubeSats należą do gatunku picosatelites.
- Minisatelit (100-500 kg)
- Mikrosatelit (10-100 kg)
- Nanosatelit (1-10 kg)
- Pikosatelit (0,1–1 kg)
- Femtosatelit (0.01–0.1 kg)
w ostatnich latach opracowano większe platformy CubeSat, najczęściej 6U (10×20×30 cm lub 12×24×36 cm) i 12U (20x20x30 cm lub 24x24x36 cm), aby rozszerzyć możliwości CubeSats poza aplikacje walidacji akademickiej i technologicznej oraz do bardziej złożonych celów naukowych i obrony narodowej.
w 2014 roku uruchomiono dwa Kubisaty 6U Perseus-M do nadzoru morskiego, największe jak dotąd. Start Lądownika InSight na Marsa w 2018 roku obejmował dwa sześciany 6U o nazwie Mars Cube One (MarCO).
Większość Cubesatów ma jeden lub dwa instrumenty naukowe jako główny ładunek misji.
Strukturaedit
liczba połączonych jednostek klasyfikuje rozmiar CubeSats i zgodnie ze specyfikacją projektu CubeSat są skalowalne wzdłuż tylko jednej osi, aby pasowały do form 0,5 U, 1U, 1,5 U, 2U lub 3U. wszystkie standardowe rozmiary CubeSat zostały zbudowane i uruchomione i reprezentują współczynniki kształtu dla prawie wszystkich wprowadzonych CubeSats od 2015 roku. Materiały użyte w konstrukcji muszą mieć taki sam współczynnik rozszerzalności cieplnej, jak instalator, aby zapobiec zakleszczeniu. W szczególności dozwolone materiały to cztery stopy aluminium: 7075, 6061, 5005 i 5052. Aluminium stosowane na konstrukcji, która styka się z P-POD, musi być anodowane, aby zapobiec spawaniu na zimno, a inne materiały mogą być użyte do konstrukcji, jeśli uzyskano zwolnienie. Poza spawaniem na zimno, dalej rozważa się wybór materiału, ponieważ nie wszystkie materiały mogą być używane w próżniach. Konstrukcje często mają miękkie amortyzatory na każdym końcu, zwykle wykonane z gumy, aby zmniejszyć skutki uderzenia w inne kubatury W P-POD.
występy poza maksymalnymi wymiarami są dozwolone przez standardową specyfikację, maksymalnie do 6,5 mm za każdą stroną. Wszelkie występy nie mogą kolidować z szynami rozmieszczania i są zwykle zajęte przez anteny i panele słoneczne. W wersji 13 specyfikacji projektowej CubeSat zdefiniowano dodatkowy dostępny wolumen do wykorzystania w projektach 3U. Dodatkowa objętość jest możliwa dzięki przestrzeni Zwykle marnowanej w sprężynowym mechanizmie P-pod Mk III. 3U CubeSats, które wykorzystują przestrzeń, są oznaczone jako 3U+ i mogą umieszczać komponenty w cylindrycznej objętości wyśrodkowanej na jednym końcu CubeSat. Cylindryczna przestrzeń ma maksymalną średnicę 6,4 cm i wysokość nie większą niż 3,6 cm, jednocześnie nie pozwalając na wzrost masy powyżej maksimum 3U do 4 kg. Układy napędowe i anteny są najczęstszymi komponentami, które mogą wymagać dodatkowej objętości, chociaż ładunek czasami rozszerza się na tę objętość. Odstępstwa od wymagań dotyczących wymiarów i masy można uchylić po złożeniu wniosku i negocjacjach z dostawcą usług startu.
struktury CubeSat nie mają takich samych problemów wytrzymałościowych, jak większe satelity, ponieważ mają dodatkową zaletę, że deployer wspiera je strukturalnie podczas startu. Mimo to, niektóre Cubesaty zostaną poddane analizie drgań lub analizie strukturalnej, aby upewnić się, że komponenty nieobsługiwane przez P-POD pozostaną stabilne konstrukcyjnie przez cały czas startu. Pomimo rzadko poddawanych analizie większych satelitów, Cubesaty rzadko zawodzą z powodu problemów mechanicznych.
ComputingEdit
podobnie jak większe satelity, CubeSats często zawierają wiele komputerów obsługujących różne zadania równolegle, w tym kontrolę położenia (orientację), zarządzanie energią, obsługę ładunku i podstawowe zadania kontrolne. Systemy kontroli położenia COTS zazwyczaj obejmują własny komputer, podobnie jak systemy zarządzania energią. Ładunki muszą być w stanie połączyć się z głównym komputerem, aby były użyteczne, co czasami wymaga użycia innego małego komputera. Może to być spowodowane ograniczeniami w zdolności głównego komputera do kontrolowania ładunku za pomocą ograniczonych protokołów komunikacyjnych, aby zapobiec przeciążeniu głównego komputera przetwarzaniem danych surowych lub aby zapewnić nieprzerwane działanie ładunku przez inne potrzeby obliczeniowe statku kosmicznego, takie jak komunikacja. Mimo to, główny komputer może być używany do zadań związanych z ładunkiem, które mogą obejmować przetwarzanie obrazu, analizę danych i kompresję danych. Zadania, które główny komputer zazwyczaj obsługuje obejmują delegowanie zadań do innych komputerów, Kontrola położenia (orientacja), obliczenia dla manewrów orbitalnych, planowanie, i aktywacja aktywnych elementów sterowania termicznego. Komputery CubeSat są bardzo podatne na promieniowanie, a konstruktorzy podejmą specjalne kroki w celu zapewnienia prawidłowego działania w wysokim promieniowaniu przestrzeni, takie jak użycie pamięci RAM ECC. Niektóre satelity mogą zawierać redundancję poprzez wdrożenie wielu komputerów głównych, można to zrobić na cennych misjach, aby zmniejszyć ryzyko niepowodzenia misji. Smartfony konsumenckie zostały wykorzystane do obliczeń w niektórych CubeSats, takich jak NASA PhoneSats.
Kontrola położenia (orientacja) dla CubeSats opiera się na technologii miniaturyzacji bez znacznego pogorszenia wydajności. Tumbling zazwyczaj występuje, gdy tylko CubeSat jest rozmieszczony, ze względu na asymetryczne siły rozmieszczenia i uderzanie z innymi CubeSat. Niektóre CubeSats działają normalnie podczas bębnowania, ale te, które wymagają skierowania w określonym kierunku lub nie mogą działać bezpiecznie podczas wirowania, muszą zostać rozrzucone. Systemy do wyznaczania położenia i kontroli obejmują koła reakcyjne, magnetorquery, Silniki strumieniowe, czujniki gwiazdowe, Czujniki słońca, Czujniki Ziemi, czujniki kątowe oraz odbiorniki i anteny GPS. Kombinacje tych systemów są zwykle postrzegane w celu wykorzystania zalet każdej metody i złagodzenia ich wad. Koła reakcyjne są powszechnie wykorzystywane do ich zdolności do przekazywania stosunkowo dużych momentów dla danej energii wejściowej, ale użyteczność koła reakcyjnego jest ograniczona ze względu na nasycenie, punkt, w którym koło nie może obracać się szybciej. Przykładami kół reakcyjnych CubeSat są Maryland Aerospace MAI-101 i Sinclair Interplanetary RW-0,03-4. Koła reakcyjne mogą być desaturatowane za pomocą silników strumieniowych lub magnetorquerów. Silniki mogą zapewnić duże momenty, przekazując parę na statku kosmicznym, ale nieefektywność w małych układach napędowych powoduje, że silniki szybko wyczerpują paliwo. Powszechnie spotykane na prawie wszystkich kostkach są magnetorquery, które przepuszczają energię elektryczną przez solenoid, aby wykorzystać pole magnetyczne Ziemi do wytworzenia momentu obrotowego. Moduły sterowania postawą i panele słoneczne zazwyczaj mają wbudowane magnetorquery. W przypadku kostek, które muszą się tylko oderwać, nie jest konieczna metoda określania położenia poza czujnikiem prędkości kątowej lub elektronicznym żyroskopem.
wskazywanie w określonym kierunku jest niezbędne do obserwacji Ziemi, manewrów orbitalnych, maksymalizacji energii słonecznej i niektórych instrumentów naukowych. Dokładność Wskazywania kierunkowego można osiągnąć, wyczuwając ziemię i jej horyzont, słońce lub określone Gwiazdy. Sinclair Interplanetary ’ S SS-411 Sun sensor i St-16 Star tracker oba mają aplikacje dla CubeSats i mają dziedzictwo lotu. Autobus pumpkin ’ s Colony I wykorzystuje aerodynamiczne skrzydło do biernej stabilizacji postawy. Określenie lokalizacji CubeSat może być wykonane za pomocą pokładowego GPS, który jest stosunkowo drogi dla CubeSat, lub poprzez przekazywanie danych śledzenia radaru do jednostki z ziemskich systemów śledzenia.
Napęd
CubeSat propulsion dokonał szybkiego postępu w następujących technologiach: Napęd na gaz zimny, napęd chemiczny, napęd elektryczny i żagle słoneczne. Największym wyzwaniem związanym z systemem CubeSat propulsion jest zapobieganie ryzyku dla pojazdu nośnego i jego podstawowej ładowności, przy jednoczesnym zapewnieniu znacznych możliwości. Komponenty i metody, które są powszechnie stosowane w większych satelitach, są niedozwolone lub ograniczone, a Specyfikacja CubeSat Design Specification (CDS) wymaga zwolnienia w przypadku zwiększania ciśnienia powyżej 1.2 standardowe atmosfery, ponad 100 Wh zmagazynowanej energii chemicznej i materiałów niebezpiecznych. Ograniczenia te stanowią duże wyzwanie dla systemów napędowych CubeSat, ponieważ typowe Systemy napędowe wykorzystują kombinacje wysokich ciśnień, wysokiej gęstości energii i materiałów niebezpiecznych. Poza ograniczeniami określonymi przez dostawców usług startowych, różne wyzwania techniczne dodatkowo zmniejszają użyteczność napędu CubeSat. Siła ciągu Gimbaled nie może być stosowana w małych silnikach ze względu na złożoność mechanizmów kardanowych, zamiast tego wektoryzacja ciągu musi być osiągana przez asymetryczne pchanie w systemach napędowych z wieloma dyszami lub przez zmianę środka masy w stosunku do geometrii CubeSat z elementami uruchomionymi. Małe silniki mogą również nie mieć miejsca na metody dławienia, które pozwalają na mniejszy niż w pełni ciąg, co jest ważne dla precyzyjnych manewrów, takich jak rendezvous. Cubesaty, które wymagają dłuższej żywotności, również korzystają z układów napędowych, gdy są używane do utrzymywania orbity układu napędowego, mogą spowolnić rozpad orbitalny.
thrustersEdit
ster strumieniowy zimnego gazu zazwyczaj przechowuje obojętny gaz, taki jak azot, w zbiorniku pod ciśnieniem i uwalnia gaz przez dyszę, aby wytworzyć ciąg. W większości systemów praca odbywa się za pomocą tylko jednego zaworu, co sprawia, że zimny gaz jest najprostszą użyteczną technologią napędową. Układy napędowe z zimnym gazem mogą być bardzo bezpieczne, ponieważ używane gazy nie muszą być lotne lub korozyjne, chociaż niektóre systemy wybierają niebezpieczne gazy, takie jak dwutlenek siarki. Ta zdolność do stosowania gazów obojętnych jest bardzo korzystna dla CubeSats, ponieważ zwykle są one ograniczone do materiałów niebezpiecznych. Niestety, można dzięki nim osiągnąć jedynie niskie osiągi, uniemożliwiając wysokie manewry impulsowe nawet w małych kubaturach masowych. Ze względu na tak niską wydajność ich zastosowanie w konstrukcjach kubaturowych do napędu głównego jest ograniczone, a projektanci wybierają systemy o wyższej sprawności, przy niewielkim wzroście złożoności. Systemy zimnego gazu częściej znajdują zastosowanie w CubeSat attitude control.
napęd Chemicznyedytuj
układy napędowe chemiczne wykorzystują reakcję chemiczną do wytworzenia wysokociśnieniowego, wysokotemperaturowego gazu, który przyspiesza z dyszy. Chemiczny materiał pędny może być ciekły, stały lub hybrydowy. Ciekłe materiały pędne mogą być monopropellantem przepuszczanym przez katalizator lub bipropellantem, który spala utleniacz i paliwo. Zalety monopropellantów to stosunkowo niska złożoność / duża moc wyjściowa,niskie wymagania mocy i wysoka niezawodność. Silniki Monopropellant mają zwykle duży ciąg, pozostając stosunkowo prostym, co zapewnia również wysoką niezawodność. Silniki te są praktyczne dla CubeSats ze względu na ich niskie wymagania mocy i ponieważ ich prostota pozwala im być bardzo małe. Opracowano małe silniki napędzane hydrazyną, ale mogą wymagać zwolnienia z lotów ze względu na ograniczenia dotyczące niebezpiecznych chemikaliów określone w specyfikacji projektu CubeSat. Opracowywane są bezpieczniejsze chemiczne materiały pędne, które nie wymagałyby niebezpiecznych zwolnień chemicznych, takie jak Af-M315 (azotan hydroksyloamonu), dla których są lub zostały zaprojektowane silniki. „Strumień elektrolizy wody” jest technicznie chemicznym układem napędowym, ponieważ spala wodór i tlen, które wytwarza poprzez elektrolizę wody na orbicie.
napęd Elektrycznyedytuj
napęd elektryczny CubeSat zazwyczaj wykorzystuje energię elektryczną do przyspieszania materiału pędnego do dużej prędkości, co skutkuje wysokim impulsem właściwym. Wiele z tych technologii może być wystarczająco małe do zastosowania w nanosatelitach, a kilka metod jest w fazie rozwoju. Rodzaje napędów elektrycznych obecnie projektowane do stosowania w CubeSats obejmują silniki z efektem Halla, silniki jonowe, impulsowe silniki plazmowe, silniki z natryskiem elektrycznym i silniki rezystancyjne. Kilka znaczących misji CubeSat planuje wykorzystanie napędu elektrycznego, takiego jak Lunar IceCube NASA. Wysoka sprawność związana z napędem elektrycznym mogła pozwolić Cubesatom na wypłynięcie na Marsa. Elektryczne systemy napędowe są niekorzystne w ich wykorzystaniu energii, co wymaga, aby CubeSat miał większe ogniwa słoneczne,bardziej skomplikowany rozkład mocy i często większe baterie. Ponadto wiele metod napędu elektrycznego może nadal wymagać zbiorników pod ciśnieniem do przechowywania paliwa, co jest ograniczone przez specyfikację projektu CubeSat.
estcube-1 używał elektrycznego żagla słoneczno-wiatrowego, który opiera się na polu elektromagnetycznym, aby działać jako żagiel zamiast stałego materiału. Technologia ta wykorzystywała pole elektryczne do odchylania protonów od wiatru słonecznego w celu wytworzenia ciągu. Jest podobny do elektrodynamicznego wiązania, ponieważ jednostka musi tylko dostarczać energię elektryczną do działania.
żagiel Słonecznyedit
żagle słoneczne (zwane także żaglami światłowodowymi lub żaglami fotonowymi) są formą napędu statków kosmicznych wykorzystującą ciśnienie promieniowania (zwane także ciśnieniem słonecznym) gwiazd do pchania dużych ultracienkich zwierciadeł do dużych prędkości, nie wymagających paliwa pędnego. Siła z żagla słonecznego skaluje się z powierzchnią żagla, co sprawia, że żagle dobrze nadają się do stosowania w kubaturach, ponieważ ich mała masa powoduje większe przyspieszenie dla danej powierzchni żagla słonecznego. Jednak żagle słoneczne nadal muszą być dość duże w porównaniu z satelitą, co oznacza, że użyteczne żagle słoneczne muszą być rozmieszczone, co zwiększa złożoność mechaniczną i potencjalne źródło awarii. Ta metoda napędu jako jedyna nie jest nękana ograniczeniami określonymi przez specyfikację projektu CubeSat, ponieważ nie wymaga wysokich ciśnień, materiałów niebezpiecznych ani znacznej energii chemicznej. Kilka Cubesatów wykorzystało żagiel słoneczny jako główny napęd i stabilność w głębokim kosmosie, w tym 3U NanoSail-D2 wystrzelony w 2010 roku i LightSail-1 w maju 2015 roku.
CubeSail testuje obecnie na orbicie 260-metrową (850 stóp) długą, 20 m2 (220 stóp kwadratowych) wstęgę żagla słonecznego przedłużoną między dwoma sześcianami, która poinformuje o projekcie znacznie większej koncepcji o nazwie ultrasail heliogyro. LightSail-2 pomyślnie wdrożony na rakiecie Falcon Heavy w 2019 roku, podczas gdy co najmniej jeden CubeSat, który planuje wystartować w pierwszym locie Space Launch System (Artemis 1) w 2021 roku, ma użyć żagla słonecznego: Nea Scout (Nea Scout).
PowerEdit
CubeSats wykorzystują ogniwa słoneczne do konwersji światła słonecznego na energię elektryczną, która jest następnie przechowywana w akumulatorach litowo-jonowych, które zapewniają moc podczas zaćmienia, a także podczas szczytowych czasów ładowania. Satelity te mają ograniczoną powierzchnię na zewnętrznych ścianach do montażu ogniw słonecznych i muszą być skutecznie dzielone z innymi częściami, takimi jak anteny, czujniki optyczne, obiektyw kamery, układy napędowe i porty dostępu. Akumulatory litowo-jonowe charakteryzują się wysokim stosunkiem energii do masy, dzięki czemu doskonale nadają się do stosowania na statkach kosmicznych o ograniczonej masie. Ładowanie i rozładowywanie akumulatorów jest zwykle obsługiwane przez dedykowany system zasilania elektrycznego (EPS). Baterie czasami wyposażone są w grzejniki, aby zapobiec osiągnięciu niebezpiecznie niskich temperatur, które mogą spowodować awarię baterii i misji.
szybkość rozpadu akumulatorów zależy od liczby cykli, w których są ładowane i rozładowywane, a także głębokości każdego rozładowania: im większa średnia głębokość rozładowania, tym szybciej akumulator ulega degradacji. W przypadku misji LEO można oczekiwać, że liczba cykli rozładowania będzie wynosić kilkaset.
jeśli zdarzy się, że statek zostanie wystrzelony na orbitę synchroniczną ze słońcem, ilość czasu zaćmienia zmniejszy się, umożliwiając mniej przerw w ciągłym napromieniowaniu słonecznym ogniw fotowoltaicznych, a tym samym zmniejszając zapotrzebowanie na pojemność baterii. Jednak na orbitach synchronicznych LEO sonda nie zawsze będzie doświadczać światła słonecznego, więc w zależności od pory roku sonda może potrzebować nabrania wysokości, aby ponownie znaleźć się w linii wzroku od słońca. Ze względu na ograniczenia wielkości i masy, wspólne kubatury latające w LEO z panelami słonecznymi montowanymi na ciele generowały mniej niż 10 W. Misje o wyższym zapotrzebowaniu na energię mogą wykorzystywać kontrolę położenia, aby zapewnić, że panele słoneczne pozostaną w najbardziej efektywnej orientacji w kierunku słońca, a dalsze zapotrzebowanie na energię można zaspokoić poprzez dodanie i orientację rozmieszczonych paneli słonecznych. Najnowsze innowacje obejmują dodatkowe sprężynowe panele słoneczne, które uruchamiają się zaraz po uwolnieniu satelity, a także panele wyposażone w termiczne mechanizmy nożowe, które rozkładają panele, gdy są dowodzone. CubeSats nie może być zasilany między startem a rozmieszczeniem i musi być wyposażony w sworzeń usuwania przed lotem, który odcina całą moc, aby zapobiec działaniu podczas ładowania do P-POD. Dodatkowo, przełącznik rozmieszczenia jest uruchamiany podczas ładowania jednostki do P-POD, odcinając moc do statku kosmicznego i jest dezaktywowany po wyjściu z P-POD.
Telekomunikacjaedytuj
niski koszt CubeSats umożliwił bezprecedensowy dostęp do przestrzeni dla mniejszych instytucji i organizacji, ale w przypadku większości form CubeSat zasięg i dostępna moc są ograniczone do około 2W dla anten komunikacyjnych.
ze względu na upadki i niski zakres mocy, łączność radiowa jest wyzwaniem. Wiele Cubesatów używa dookólnej anteny monopolowej lub dipolowej zbudowanej z komercyjnej taśmy pomiarowej. Dla bardziej wymagających potrzeb niektóre firmy oferują anteny o wysokim zysku dla CubeSats, ale ich rozmieszczenie i systemy wskazujące są znacznie bardziej złożone. Na przykład MIT i JPL opracowują antenę nadmuchiwaną z użytecznym zasięgiem do księżyca, ale wydaje się być słabo wydajna. Firma JPL z powodzeniem opracowała Anteny X-band i Ka-band o wysokim zysku dla MarCO i radaru w misjach CubeSat (RaInCube).
Antenasedit
tradycyjnie na niskich orbitach Okołoziemskich wykorzystuje się anteny do komunikacji w paśmie UHF i S. Aby wyruszyć dalej w układ słoneczny, wymagane są większe anteny kompatybilne z siecią głębokiego kosmosu (pasmo X i Pasmo Ka). Inżynierowie JPL opracowali kilka rozmieszczonych anten o wysokim zysku kompatybilnych z sześciokątami klasy 6U dla MarCO i near-Earth Asteroid Scout. Inżynierowie JPL opracowali również antenę odbłyśnika o oczkach 0,5 m działającą w paśmie Ka i kompatybilną z DSN, która składa się w objętości 1,5 U. Dla MarCO inżynierowie anteny JPL zaprojektowali Składany Panel Reflectarray (FPR), aby zmieścić się na szynie 6U Cubesat i obsługuje X-band Mars-To-Earth telecommunications z prędkością 8kbit/s przy 1AU.
Zarządzanie Ciepłemedit
różne komponenty CubeSat mają różne dopuszczalne zakresy temperatur, po przekroczeniu których mogą stać się czasowo lub na stałe nieczynne. Satelity na orbicie są ogrzewane przez promieniowanie cieplne emitowane bezpośrednio ze słońca i odbijane od Ziemi,a także ciepło wytwarzane przez komponenty statku. CubeSats muszą również ochłodzić się poprzez wypromieniowanie ciepła w Przestrzeń Kosmiczną lub w chłodniejszą powierzchnię ziemi, jeśli jest ona chłodniejsza niż statek kosmiczny. Wszystkie te radiacyjne źródła ciepła i pochłaniacze są raczej stałe i bardzo przewidywalne, o ile znana jest Orbita Cubesata i czas zaćmienia.
komponenty stosowane do zapewnienia spełnienia wymagań temperaturowych w kubaturach to wielowarstwowa izolacja i grzałki do akumulatora. Inne techniki kontroli termicznej statków kosmicznych w małych satelitach obejmują specyficzne rozmieszczenie komponentów w oparciu o oczekiwaną moc cieplną tych komponentów oraz, rzadko, zainstalowane urządzenia termiczne, takie jak żaluzje. Analiza i symulacja modelu termicznego statku kosmicznego jest ważnym czynnikiem decydującym o zastosowaniu komponentów i technik zarządzania ciepłem. CubeSats ze specjalnymi problemami termicznymi, często związanymi z określonymi mechanizmami rozmieszczenia i ładunkami użytkowymi, mogą być testowane w termicznej komorze próżniowej przed uruchomieniem. Takie testy zapewniają większy stopień pewności niż pełnowymiarowe satelity, ponieważ kubatury są wystarczająco małe, aby zmieścić się w całości w komorze próżniowej termicznej. Czujniki temperatury są zazwyczaj umieszczane na różnych elementach CubeSat, dzięki czemu można podjąć działania w celu uniknięcia niebezpiecznych zakresów temperatur, takich jak zmiana orientacji jednostki w celu uniknięcia lub wprowadzenia bezpośredniego promieniowania cieplnego do określonej części, umożliwiając jej chłodzenie lub ogrzewanie.
CostsEdit
CubeSat stanowi opłacalny, niezależny sposób na wprowadzenie ładunku na orbitę. Po opóźnieniach z powodu tanich wyrzutni, takich jak systemy Międzyorbitalne, ceny startowe wyniosły około 100 000 USD za jednostkę, ale nowsi operatorzy oferują niższe ceny.
niektóre Cubesaty mają skomplikowane komponenty lub instrumenty, takie jak LightSail-1, które zwiększają koszty ich budowy do milionów, ale podstawowy CubeSat 1U może kosztować około 50 000 usd, więc Cubesaty są realną opcją dla niektórych szkół i uniwersytetów; a także małych firm do rozwijania Cubesatów do celów komercyjnych.