Cubesats Miniature Space Explorers

CubeSats zijn kleine satellieten die zijn gebouwd voor specifieke doeleinden, zoals ruimtebeeldvorming of technologische tests. Deze nanosatellieten zijn veel kleiner dan conventionele weer- en communicatiesatellieten en zijn relatief eenvoudig te bouwen en te lanceren met behulp van kant-en-klare componenten. Dat gemak van bouwen en hun goedkope kosten zorgen voor gemakkelijke, goedkope toegang tot de ruimte voor studenten, kleine bedrijven en andere instellingen.

Hoe CubeSats werken

NASA ontwikkelde CubeSats als onderdeel van een programma om nanosatellieten te gebruiken voor kleine onderzoeksprojecten die kunnen worden gepland en gebouwd door studenten, docenten en kleine organisaties die normaal gesproken geen starttijd kunnen kopen. Ze worden voornamelijk gebruikt door universiteiten en kleinere onderzoeksinstituten en bedrijven. CubeSats zijn klein en gemakkelijk te starten. Ze zijn gebouwd om in standaardafmetingen te passen voor eenvoudige integratie in een lanceervoertuig. De kleinste is 10 x 10 x 11 centimeter (aangeduid als 1U) en kan worden opgeschaald tot een grootte van 6U. CubeSats wegen meestal minder dan 1,33 kilogram per eenheid. De grootste, de 6U-satellieten, zijn ongeveer 26,5 pond (12 tot 14 kilogram). De massa van elke CubeSat is afhankelijk van de instrumenten die het bevat en de benodigde lanceringsmethode.

Van CubeSats wordt verwacht dat ze tijdens hun missies zelfstandig manoeuvreren en hun eigen geminiaturiseerde instrumenten en computers bij zich hebben. Ze communiceren hun gegevens terug naar de aarde, om te worden opgehaald door NASA en andere grondstations. Ze gebruiken zonnecellen voor stroom, met ingebouwde batterijopslag.

De kosten voor CubeSats zijn relatief klein, met bouwkosten vanaf ongeveer $ 40.000- $ 50.000. De lanceringskosten zijn lager dan $ 100.000 per satelliet, met name wanneer een aantal van hen naar de ruimte op één lanceerplatform kan worden verzonden. In de afgelopen jaren hebben sommige lanceringen tientallen CubeSats in één keer naar de ruimte gebracht.

Studenten bouwen minisatellieten 

In december 2013 bouwden studenten aan de Thomas Jefferson High School voor Wetenschap en Technologie in Alexandria, Virginia, de allereerste kleine satelliet in zijn soort met delen van een smartphone. Hun kleine satelliet, een "PhoneSat" genoemd, werd door NASA voor het eerst bedacht als een manier om nanosatellieten met smartphonetechnologie te testen. 

Sinds die tijd zijn er nog talloze andere CubeSats gevlogen. Velen zijn ontworpen en gebouwd door studenten en kleine instellingen die geïnteresseerd zijn in toegang tot ruimte voor educatieve en wetenschappelijke activiteiten. Ze waren een uitstekende manier voor studenten om te leren wetenschappelijke projecten te bouwen en te beheren, en voor universiteiten en anderen om deel te nemen aan experimenten in de ruimte met kleinschalige ontdekkingsreizigers.

In alle gevallen werken de ontwikkelingsgroepen samen met NASA om hun missies te plannen en vervolgens de lanceringstijd aan te vragen, net als elke andere client. Elk jaar kondigt NASA CubeSat-mogelijkheden aan voor een verscheidenheid aan technische en wetenschappelijke projecten. Sinds 2003 zijn honderden van deze mini-satellieten gelanceerd, die wetenschappelijke gegevens leveren voor alles, van amateurradio en telecommunicatie tot aardwetenschappen, planetaire wetenschappen, atmosferische wetenschappen en klimaatverandering, biologie en technologietesten. Er zijn nog veel meer CubeSat-projecten in ontwikkeling die onderzoek naar verkenning, biologie, voortdurende atmosferische studies en testmateriaal voor gebruik in toekomstige ruimtevaartuigen omvatten..

De toekomst van CubeSats

CubeSats zijn onder andere gelanceerd door de Russian Space Agency, de European Space Agency, de Indian Space Research Organisation (ISRO) en NASA. Ze zijn ook ingezet vanuit het International Space Station. Naast imaging en andere technologiedemonstraties heeft CubeSats zonnezeiltechnologie, röntgenastronomie-instrumenten en andere nuttige ladingen ingezet. Op 15 februari 2017 heeft de ISRO geschiedenis geschreven toen het 104 nanosatellieten aan boord van een enkele raket implementeerde. Die experimenten vertegenwoordigden het werk van studenten en wetenschappers uit de VS, Israël, Kazachstan, Zwitserland, de Verenigde Arabische Emiraten en Zwitserland.

Het CubeSat-programma is een eenvoudige en kosteneffectieve manier om ruimte te bereiken. Toekomstige nanosatellieten in de serie zullen zich richten op metingen van de atmosfeer van de aarde, de toegang van studenten tot de ruimte blijven voortzetten, en in een eerste - met de MarCO CubeSats - zullen twee van deze mini-satellieten op Mars worden ingezet met de InSight-missie. Samen met NASA blijft het Europees Ruimteagentschap studenten uitnodigen om CubeSat-plannen in te dienen voor mogelijke lancering in de toekomst, waarbij nog meer jonge vrouwen en mannen worden opgeleid om toekomstige ingenieurs van ruimtevaartuigen te worden!