2019年NASA將發(fā)射康奈爾大學(xué)的2個(gè)3D打印立方體衛(wèi)星

我們之前已經(jīng)報(bào)道過(guò)美國(guó)宇航局立方衛(wèi)星計(jì)劃，該計(jì)劃將參加向外空發(fā)射學(xué)生團(tuán)隊(duì)的微型立方體衛(wèi)星。 來(lái)自美國(guó)各地的大學(xué)和教育機(jī)構(gòu)的團(tuán)隊(duì)已被納入這項(xiàng)計(jì)劃，并且下一顆衛(wèi)星計(jì)劃于2019年初發(fā)射。最近，美國(guó)航空航天局宣布將有11個(gè)的研究小組參加第九輪計(jì)劃，其中包括 康奈爾大學(xué)的兩個(gè)小組。 康奈爾大學(xué)的學(xué)生們?cè)谒麄兊捻?xiàng)目中使用了3D打印技術(shù)，他們命名為PAN（自主導(dǎo)航探索者）和Alpha。

圖片來(lái)源：Cornell CubeSat

美國(guó)宇航局的CubeSats是納米衛(wèi)星，最小的應(yīng)該是每邊大約四英寸，重量不到三英鎊。 這個(gè)基本維度被稱為U，而其他更大的CubeSats是根據(jù)它來(lái)衡量的。 康奈爾的3D打印項(xiàng)目PAN是2x''3U'。 它們被設(shè)計(jì)成自主地渲染并在低地軌道上�？�。 該任務(wù)的功能是展示該技術(shù)的潛力，并降低進(jìn)入復(fù)雜太空任務(wù)的障礙，鼓勵(lì)其他小型研究實(shí)驗(yàn)室資金有限。 該隊(duì)的衛(wèi)星也將參加月球德比比賽，可能獲得500萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。

CubeSats將從美國(guó)宇航局最新的太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）發(fā)射，該系統(tǒng)將于2019年發(fā)射一架無(wú)人的獵戶座太空船進(jìn)入太空。更多的CubeSats計(jì)劃于2020年和2021年發(fā)射.CubeSat發(fā)射計(jì)劃從2014年開(kāi)始，迄今為止已從39個(gè)州選擇了158顆納米衛(wèi)星，并發(fā)起了59個(gè)獨(dú)立的任務(wù)。第九輪的其他選擇包括加州大學(xué)戴維斯分校和麻省理工學(xué)院的項(xiàng)目，以及波多黎各和堪薩斯大學(xué)的首次選拔。

康奈爾大學(xué)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)稱自己為Cislunar探險(xiǎn)家，并由機(jī)械和航空航天工程副教授Mason Peck領(lǐng)導(dǎo)。他說(shuō)：“我們非常激動(dòng)，真的很感激，我認(rèn)為NASA必須以這些機(jī)會(huì)鼓舞國(guó)家，這很重要�！� “在很多方面，它在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中占有一席之地，使人們能夠獲得空間。美國(guó)宇航局說(shuō)'你也可以參與太空探索'“。


3D打印技術(shù)使該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⑿l(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)組裝成比原本便宜得多的衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)。根據(jù)PAN的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人斯圖爾特·阿斯蘭的說(shuō)法，“與我們類似能力的其他小型衛(wèi)星高度控制系統(tǒng)通常成本接近10萬(wàn)美元或更高。我們已經(jīng)將這筆費(fèi)用降至2,500美元，用于我們的任務(wù)�！�

該團(tuán)隊(duì)的衛(wèi)星由許多商用硬件部件以及3D打印部件組成。在2019年初成功發(fā)射PAN的CubeSat可能在未來(lái)對(duì)3D打印衛(wèi)星部件的影響方面具有開(kāi)創(chuàng)性意義。

至于阿爾法團(tuán)隊(duì)，他們的項(xiàng)目也采用了新開(kāi)發(fā)的帆。 1米x 1米的燈帆設(shè)計(jì)用于微型衛(wèi)星，以便在太空中自動(dòng)展開(kāi)。輕帆是極薄的卡普頓層，是一種非常熱穩(wěn)定的薄膜，可以通過(guò)電磁輻射產(chǎn)生的輻射壓力穿過(guò)太空。阿爾法團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的輕型帆船還將在帆的每個(gè)角落包含四顆芯片衛(wèi)星或“ChipSats”，這是比CubeSats更小型的衛(wèi)星。

根據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Liam Crotty的說(shuō)法，“我們的芯片衛(wèi)星允許在很大范圍內(nèi)進(jìn)行[局部]感測(cè)，因?yàn)樗鼈兛梢苑植荚诤艽蟮膮^(qū)域，而且它們非常便宜，可以更加魯莽地使用。這是太空探索的新范例�！�

但是，這項(xiàng)工作遠(yuǎn)未結(jié)束，但在不到一年的時(shí)間內(nèi)推出之前需要進(jìn)行更多的測(cè)試和修改。 PAN團(tuán)隊(duì)主要專注于為各種發(fā)射條件準(zhǔn)備CubeSat。 “每個(gè)組件都必須在許多不同情況下反復(fù)測(cè)試，以確保無(wú)論發(fā)射后發(fā)生什么，宇宙飛船都能按預(yù)期運(yùn)行，”Aslan說(shuō)。

至于阿爾法團(tuán)隊(duì)，他們面臨的主要挑戰(zhàn)是為他們的小衛(wèi)星提供關(guān)鍵的通信系統(tǒng)。 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Liam Crotty表示：“太陽(yáng)能電池沒(méi)有太多空間，所以很難產(chǎn)生太多的能量�！� “因此，我們的無(wú)線電傳輸非常薄弱，接收器聽(tīng)到信號(hào)需要很多處理能力�！盋rotty說(shuō)。 “該團(tuán)隊(duì)正在研究通過(guò)在接收站進(jìn)行更復(fù)雜的信號(hào)處理來(lái)提高數(shù)據(jù)速率的技術(shù)。”