التاريخ:
ابتداءً من عام 1999 ، طورت جامعة ولاية كاليفورنيا بوليتكنيك وجامعة ستانفورد مواصفات CubeSat لمساعدة الجامعات في جميع أنحاء العالم على الخوض في علوم الفضاء والاستكشاف.
ابتداءً من عام 1999 ، طورت جامعة ولاية كاليفورنيا بوليتكنيك وجامعة ستانفورد مواصفات CubeSat لمساعدة الجامعات في جميع أنحاء العالم على الخوض في علوم الفضاء والاستكشاف.
تمت صياغة مصطلح "CubeSat" للإشارة إلى الأقمار الصناعية النانوية التي تلتزم بالمعايير الموضحة في مواصفات تصميم CubeSat. وقد نمت منذ ذلك الحين لتصبح شراكة دولية لأكثر من 40 معهدًا تعمل على تطوير أقمار صناعية نانوية تحتوي على حمولات علمية.
الهيكل والتصميم:
تُعرف CubeSats أيضًا باسم الأقمار الصناعية النانوية، وهي مبنية بأبعاد قياسية تبلغ 10 × 10 × 11 سم تتشكل على شكل مكعبات (ومن هنا جاءت تسميتها) قابلة للتطوير، وتأتي في إصدارات 1U أو 2Us أو 3Us أو 6Us وتزن عادةً أقل من 1.33 كجم لكل وحده U).
تُعرف CubeSats أيضًا باسم الأقمار الصناعية النانوية، وهي مبنية بأبعاد قياسية تبلغ 10 × 10 × 11 سم تتشكل على شكل مكعبات (ومن هنا جاءت تسميتها) قابلة للتطوير، وتأتي في إصدارات 1U أو 2Us أو 3Us أو 6Us وتزن عادةً أقل من 1.33 كجم لكل وحده U).
في السنوات الأخيرة ، تم اقتراح منصات CubeSat أكبر ، والتي تشمل نموذج (12U (20 × 20 × 30 سم أو 24 × 24 × 36 سم والتي من شأنها توسيع قدرات CubeSats إلى ما هو أبعد من البحث الأكاديمي واختبار التقنيات الجديدة.
السبب الرئيسي لتصغير الأقمار الصناعية هو تقليل تكلفة إيصالها إلى المدار، ولأنها بهذا الحجم يمكن حملها في السعة الزائدة لمركبة الإطلاق. يمكن أيضًا صنعها باستخدام مكونات إلكترونية تجارية جاهزة (COTS)، مما يجعلها سهلة الإنشاء. مهمات CubeSats يتم إجراؤها في مدارات أرضية منخفضة جدًا.
المكونات:
غالبًا ما تحمل CubeSats أجهزة كمبيوتر متعددة على متنها من أجل إجراء الأبحاث، بالإضافة إلى توفير التحكم في الدوافع والاتصالات. يتم تضمين أجهزة الكمبيوتر الأخرى الموجودة على النظام لضمان عدم إثقال الكمبيوتر الرئيسي بمهام متعددة
غالبًا ما تحمل CubeSats أجهزة كمبيوتر متعددة على متنها من أجل إجراء الأبحاث، بالإضافة إلى توفير التحكم في الدوافع والاتصالات. يتم تضمين أجهزة الكمبيوتر الأخرى الموجودة على النظام لضمان عدم إثقال الكمبيوتر الرئيسي بمهام متعددة
ولكن يجب أن تكون جميع أجهزة الكمبيوتر الأخرى الموجودة قادرة على التفاعل مع بعضها. يكون الكمبيوتر الأساسي مسؤولاً عن تفويض المهام إلى أجهزة كمبيوتر الأخرى - مثل التحكم في الموقع وحسابات المناورات المدارية وجدولة المهام.
ومع ذلك ، يمكن استخدام الكمبيوتر الأساسي للمهام المتعلقة بالحمولة البحثيه ، مثل معالجة الصور وتحليل البيانات وضغط البيانات.توفر المكونات المصغرة التحكم في الموقع ، والذي تتكون من عجلات رد الفعل ، الأقطاب المغناطيسية ، والدوافع ، ومتتبعات النجوم ، وأجهزة استشعار الشمس والأرض...
وأجهزة استشعار معدل الزوايا ، وأجهزة استقبال GPS والهوائيات. غالبًا ما يتم استخدام هذه الأنظمة مجتمعة من أجل التعويض عن أي قصور. تُستخدم مستشعرات الشمس والنجوم لتوفير التوجيه الاتجاهي ، بينما يعد استشعار الأرض وأفقها ضروريًا لإجراء دراسات الأرض والغلاف الجوي.
وتعد مستشعرات الشمس مفيدة أيضًا في ضمان قدرة CubsSat على زيادة وصوله إلى الطاقة الشمسية ، وهي الوسيلة الأساسية لتشغيل CubeSat، بالنسبة للاتصالات، يمكن أن تعتمد أجهزة CubeSat على الهوائيات التي تعمل في نطاقات VHF أو UHF أو L- و S- و C- و X.
تقتصر هذه في الغالب على 2 وات من الطاقة بسبب صغر حجم CubeSat وسعتها المحدودة. يمكن أن تكون الهوائيات حلزونية أو ثنائية القطب أو أحادية الاتجاه، كما أن التطوير مستمر في تركيبها لتحسين أدائها.
الدفع:
تعتمد CubeSats على العديد من طرق الدفع المختلفة مما أدى بدوره إلى تطورات في العديد من التقنيات تشمل الطرق الأكثر شيوعًا الغاز البارد والدفع الكيميائي والكهربائي يعتمد دافع الغاز البارد على غاز خامل(مثل النيتروجين) يتم تخزينه في خزان ويتم إطلاقه من خلال فوهه لتوليد الدفع
تعتمد CubeSats على العديد من طرق الدفع المختلفة مما أدى بدوره إلى تطورات في العديد من التقنيات تشمل الطرق الأكثر شيوعًا الغاز البارد والدفع الكيميائي والكهربائي يعتمد دافع الغاز البارد على غاز خامل(مثل النيتروجين) يتم تخزينه في خزان ويتم إطلاقه من خلال فوهه لتوليد الدفع
أيضا من طرق الدفع المستخدمة الدفع الكهربائي يعتمد على الطاقة الكهربائية لتسريع الجسيمات المشحونة إلى سرعات عالية - ويعرف أيضًا باسم. دافعات تأثير هول، دافعات أيونية ، يمكن تقليص المكونات بسهولة ولكن العيب هو أنها تتطلب طاقة إضافية، مما يعني إما خلايا شمسية أكبر، وبطاريات أكبر..
وأنظمة طاقة أكثر تعقيدًا. وهناك أنواع أخرى أكثر لطرق الدفع.
قامت العديد من الشركات ببناء CubeSats بما في ذلك شركة Boeing لصناعة الأقمار الصناعية الكبيرة. ومع ذلك، فإن غالبية التطوير يأتي من الأوساط الأكاديمية.
قامت العديد من الشركات ببناء CubeSats بما في ذلك شركة Boeing لصناعة الأقمار الصناعية الكبيرة. ومع ذلك، فإن غالبية التطوير يأتي من الأوساط الأكاديمية.
مع سجل مختلط من رحلات CubeSats المدارية المكلله بالنجاح تم استخدام CubeSats لعدد لا يحصى من التطبيقات. على سبيل المثال تم استخدامها لنشر أنظمة تحديد المواقع التلقائية (AIS) لمراقبة السفن البحرية وكذلك إجراء التجارب البيولوجية والإشعاعية داخل المجتمع الأكاديمي والعلمي.
جاري تحميل الاقتراحات...