Первые межпланетные кубсаты продолжают полет к Марсу

NASA опубликовало новый пресс-релиз, (https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-cubesats-steer-toward-...) посвященный ходу полета двух наноспутников MarCO-A и MarCO-B. Они были запущены 5 мая вместе с аппаратом InSight и сейчас движутся по направлению к Марсу. По сообщениям аэрокосмического агентства, оба спутника успешно прошли тесты по передаче данных на Землю.

Кроме того, аппараты осуществили коррекцию курса. Согласно пресс-релизу, MarCO-A выполнил маневр в штатном режиме. А вот с MarCO-B возникли проблемы. Один из клапанов его двигательной системы оказался негерметичен. Утечка привела к небольшому отклонению траектории аппарата.

По словам инженеров, они сохраняют «осторожный оптимизм» в отношении MarCO-B. Аппарат все еще в состоянии производить коррекции курса и выполнить основную цель своей миссии. В настоящее время специалисты внимательно следят за поведением спутника, чтобы лучше понять степень серьезности проблемы.

MarCO-A и MarCO-B не предназначены для проведения научных исследований и сбора информации. Они были запущены в рамках теста по изучению возможности использования небольших аппаратов, созданных на базе платформы кубсат (CubeSat), в межпланетных миссиях. Если наноспутники переживут путешествие к Марсу, то примут участие в эксперименте по ретрансляции посадочной телеметрии аппарата InSIght на Землю.

MarCO имеют размеры 11,8 на 24,3 на 36,6 см. Их вес составляет 13,5 кг. Спутники оснащены небольшими двигателями, работающими на сжатом газе. Они используются для ориентации аппаратов в пространстве и небольших коррекций курса. В то же время, их мощности недостаточно для осуществления серьезного тормозного маневра и вывода аппаратов на околомарсианскую орбиту. Поэтому MarCO пройдут Марс по пролетной траектории, после чего отправятся в путешествие по направлению к поясу астероидов.

Межпланетный кубсат MarCO сфотографировал бледную голубую точку

14 февраля 1990 года аппарат «Вояджер-1» сделал легендарную фотографию, известную под названием бледная голубая точка (Pale Blue Dot). На ней запечатлена наша планета с дистанции 6 миллиардов км.

С тех пор многие межпланетные миссии получали аналогичные изображения. Все их объединяло то, что они были сделаны сложными и дорогостоящими научными станциями. Но вот, впервые в истории, бледная голубая точка была сфотографирована (https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2018-099&...) совсем крохотным аппаратом, размер которого составляет 11.8 на 24.3 на 36.6 см, а вес всего лишь 13.5 кг.

Речь идет об одном из пары кубсатов MarCO (Mars Cube One), запущенных (https://kiri2ll.livejournal.com/965028.html) NASA к красной планете вместе с миссией InSight. 9 мая камера наноспутника сделала снимок его корпуса с целью подтвердить корректное развертывание антенны. В качестве бонуса специалисты также получили изображения Земли и Луны. На тот момент, MarCO уже удалился от них более чем на миллион км.

По словам специалистов, оба MarCO находятся в хорошем техническом состоянии. В ближайшее время аппараты выполнят небольшую коррекцию орбиты. Если они выдержат условия межпланетного перелета и доберутся до Марса, то примут участие в важном эксперименте по ретрансляции посадочной телеметрии InSight на Землю. Кроме того, успех миссии MarCO стимулирует дальнейшие разработки по использованию созданных на базе платформы CubeSat аппаратов для исследования различных объектов Солнечной системы.

О судьбе двух «кубсатов», спроектированных и запущенных в космос студентами

Небольшая группа студентов недавно получила уникальную возможность снарядить и отправить в космос крохотный спутник класса «кубсатов», а затем проверить, как запущенный ими аппарат будет собирать на орбите данные и передавать их на Землю.

Эти две «кубсатные» миссии, имеющие образовательную направленность, были выбраны в рамках конкурса CubeSat Launch Initiative, проводимого по программе НАСА Educational Launch of Nanosatellites (ELaNa). Спутники были запущены в космос 18 ноября 2017 г. в качестве дополнительной полезной нагрузки на борту ракеты, выводившей на орбиту спутник Joint Polar Satellite System-1 (ныне NOAA-20), являющийся совместным проектом Национального управления по проблемам океана и атмосферы США.

Первый из этих двух кубсатов носит название RadFxSat и предназначен для анализа влияния космической радиации на микросхемы компьютерной памяти, используемые в настоящее время в потребительской электронике. Этот кубсат в настоящее время исправно функционирует на орбите и передает на Землю необходимые данные. Второй кубсат под названием EagleSat-1 оказался «менее успешным» и после выведения на орбиту «замолчал». В настоящее время команда запустивших его студентов вместе со своими наставниками пытается разобраться в причинах неисправности. Основной возможной причиной «молчания» кубсата EagleSat-1 научная команда спутника считает нераскрывшуюся антенну.

Команда надеется, что со временем леска, удерживающая антенну в сложенном виде, распадется под действием космического УФ излучения, и связь с аппаратом восстановится. А тем временем студенты получают ценный опыт поиска и устранения неисправностей, которые неизбежно возникают в процессе функционирования любой космической миссии, отмечает НАСА.

Марсианские кубсаты позвонили на Землю

5 мая NASA отпраздновало очередной «марсианский» успех. Ракета Atlas V успешно отправила к красной планете новый аппарат InSight. Его основная задача — изучение внутреннего строения и тектонической активности Марса. Но InSight был не единственным полезным грузом на борту Atlas V. Вместе с ним к Марсу была запущена пара экспериментальных наноспутников MarCO-A и MarCO-B. Их размеры составляют размеры 11,8 на 24,3 на 36,6 см, вес — 13,5 кг. Они стали первыми в истории аппаратами на базе платформы кубсат, отправившимися в путешествие к другой планете.

За последние годы на околоземную орбиту было выведено значительное количество кубсатов. Такие аппараты могут выполнять множество различных функций — от отработки технологий борьбы с космическим мусором до коммерческой съемки земной поверхности. Однако еще ни один кубсат не запускался в межпланетное пространство. Их электроника не имеет какой-то специализированной защиты от излучения, с которым они столкнутся в дальнем космосе. Никто не может дать гарантии, что MarCO-A и MarCO-B сумеют выдержать полугодовой перелет к Марсу.

Пока что с аппаратами все в порядке. После запуска MarCO-A и MarCO-B передали (https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-first-deep-space-cube...) на Землю сигналы, свидетельствующие о том, что они успешно развернули свои солнечные панели и все их системы функционируют как надо. В ближайшие дни инженеры подвергнут аппараты серии проверок, после чего переведут их в круизный режим.

Если наноспутники переживут путешествие к Марсу, то примут участие в важном эксперименте. 26 ноября InSight войдет в марсианскую атмосферу. Во время спуска (инженеры образно называют его «Семью минутами ужаса») аппарат будет передавать посадочную телеметрию, которая затем будет ретранслироваться на Землю станцией MRO. Но из-за особенностей орбитальной геометрии этот процесс займет несколько часов. MarCO-A и MarCO-B же смогут организовать передачу данных практически в режиме реального времени. 

В случае успеха эксперимента, подобные миниатюрные ретрансляторы могут стать частью стандартного набора будущих межпланетных миссий.

У MarCO-A и MarCO-B нет двигателей, которые смогли бы затормозить их и вывести на постоянную орбиту вокруг красной планеты. Поэтому аппараты пройдут Марс по пролетной траектории, после чего отправятся в путешествие по направлению к поясу астероидов.

Новый «кубсат» опробует навигацию на основе рентгеновского излучения пульсаров

Теперь, когда НАСА продемонстрировало возможность применения рентгеновской навигации в космосе, команда, возглавляемая учеными из Смитсоновской астрофизической обсерватории, планирует применить эту технологию при отправке к Луне нового спутника класса «кубсатов», а инженеры НАСА в настоящее время изучают возможность использования этой технологии при проектировании будущих пилотируемых миссий за пределы земной орбиты.

Несколько месяцев назад инженеры НАСА продемонстрировали возможность применения навигации на основе рентгеновского излучения пульсаров – технологии, получившей название XNAV – в ходе эксперимента под названием Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology, или SEXTANT. В эксперименте было показано, что миллисекундные пульсары могут быть использованы для точного определения местонахождения космического объекта, движущегося со скоростью несколько тысяч километров в час. Эти пульсации характеризуются неизменным в высочайшей степени периодом, и их использование для целей навигации можно уподобить использованию атомных часов в системах GPS навигации.

В ходе этой демонстрации система SEXTANT использовала 52 рентгеновских телескопа и кремниевые дрейфовые детекторы, установленные на космическом аппарате НАСА Neutron-star Interior Composition Explorer, или NICER, для регистрации рентгеновских лучей, идущих со стороны четырех миллисекундных пульсаров, выбранных в качестве опорных источников.

Новая демонстрация технологии XNAV предполагает установку соответствующих систем на борту крохотного спутника класса «кубсатов» под названием CubeX. Этот спутник будет отправлен к Луне для изучения поверхности естественного спутника Земли при помощи метода рентгеновской флуоресцентной спектроскопии, а его миниатюрный рентгеновский телескоп в ходе полета будет также получать сведения для навигационной системы, используя в качестве ориентиров миллисекундные пульсары.

Запуск этой миссии планируется не ранее 2023 г., поскольку с этого года вступит в силу максимум солнечного цикла активности, и поток вторичных рентгеновских фотонов (рентгеновская флуоресценция), выбиваемых из поверхности Луны под действием первичного рентгеновского излучения Солнца, значительно возрастет.

NASA готовится отправить к Марсу первые межпланетные кубсаты

5 мая с базы ВВС Ванденберг должна быть запущена ракета Atlas V. Она отправит к Марсу аппарат InSight. Его основная цель — исследование тектонической активности и внутреннего строения красной планеты. InSight должен доставить на Марс два ключевых инструмента: сейсмометр SEIS и зонд для измерения теплового потока. SEIS будет регистрировать колебания от марсотрясений и падений метеоритов. Что касается зонда, то он измерит количество тепла исходящее из внутренних слоев планеты.

В тени основной миссии InSight пребывает другой любопытный эксперимент NASA, успех которого может оказать влияние на будущие межпланетные экспедиции. Дело в том, что вместе с InSight к Марсу отправятся (https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7101) два «попутчика». Речь о наноспутниках MarCO (Mars Cube One). Официально, аппараты называются MarCO-А и MarCO-В. Но специалисты дали им неофициальные обозначения ВАЛЛ-И и ЕВА.

ВАЛЛ-И и ЕВА построены инженерами JPL на базе платформы CubeSat (6U). Их размеры составляют размеры 11,8 на 24,3 на 36,6 см, вес — 13,5 кг. Аппараты будут выведены на перелетную орбиту вместе с InSight, но далее продолжат самостоятельный полет.

Эта миссия станет первым в истории случаем, когда созданные на базе платформы CubeSat аппараты будут направлены к другой планете. Смогут ли они выдержать межпланетный перелет — это очень хороший вопрос. Такие спутники вполне успешно работают на околоземной орбите. Однако их электроника не имеет какой-то специализированной защиты от излучения, с которым они столкнутся в дальнем космосе. Если ВАЛЛ-И и ЕВА успешно выдержат перелет и сохранят свою работоспособность, уже один этот факт будет иметь очень большое значение.

Но проверка выживания в дальнем космосе является не единственной целью межпланетых кубсатов. В случае успешного достижения Марса, ВАЛЛ-И и ЕВА будут использованы для эксперимента по ретрансляции данных с InSight во время его посадки на Марс.

Сам по себе этот тест никак не скажется на успехе основной миссии. Данные с InSight будут передаваться на Землю аппаратом MRO. Однако из-за особенностей орбитальной геометрии это займет несколько часов. Кубсаты же смогут организовать передачу данных практически в режиме реального времени. Они будут улавливать сигналы InSight в UHF-диапазоне и передавать их на Землю в Х-диапазоне. Скорость ретрансляции данных составит 8 кбит/c. На первый взгляд, совсем немного, но этого вполне достаточно для целей теста.

В случае успеха эксперимента, подобные миниатюрные ретрансляторы могут стать частью стандартного набора будущих межпланетных миссий. Кроме того, он стимулирует разработки по использованию созданных на базе платформы CubeSat аппаратов для исследования различных объектов Солнечной системы. Что же касается ВАЛЛ-И и ЕВА, то они не имеют двигателей, которые могут их затормозить и перевести на орбиту вокруг Марса. Потому после пролета красной планеты аппараты отправятся дальше по направлению к поясу астероидов.

Источник: https://universemagazine.com/2736/

https://kiri2ll.livejournal.com/