رقابت علمی و صنعتی

معرفی ماهواره های ۶U مخابراتی بخش سوم: کیوب‌ست ELO Alpha

معرفی ماهواره های ۶U مخابراتی بخش دوم: کیوب‌ست Radix ماهواره radix یک ماهواره مکعبی ۶U ساخت کشور آمریکا است که ماموریت مخابراتی و تکنولوژی دارد و وظیفه آن تست سیستم رله داده شامل کراس لینک RF و یک downlink  اپتیکال است. هدف اصلی ماموریت Radix تست یک ارتباط مخابراتی downlink لیزری است. این ماهوره یک دیش سهموی با آنتن های باند پهن دارد که به یک SDR  متصل اند. SDR یک قطعه‌ی تجاری است که می‌تواند برای هر دو حالت ارسال و دریافت برنامه‌ریزی شود. علاوه بر تست downlink لیزری، یکی از اهداف اولیه این ماهواره مربوط به سنجش قابلیت دریافت SDR و آنتن های باند پهن سهموی است. این ماهواره که وزن آن ۱۰ کیلوگرم است در سال ۲۰۱۸ به عنوان محموله ثانویه به ایستگاه فضایی ارسال و از آنجا به مدار دایوری ۴۰۰ کیلومتری با شیب مداری ۶/۵۱ درجه تزریق شد و ۴۵ دقیقه پس از تزریق ارسال داده را آغاز کرد و ۶ ماه پس از آن نیز متوقف شد.

ماهواره های مکعبی۶U(۲×۳U)با ماموریت مخابراتی پرتاب شده توسط کشور چین   Tianqi ۱-۶ ماهواره های مکعبی Tiangi ۱-۶  از اواخر سال ۲۰۱۸ تا اواخر سال ۲۰۱۹ در ارتفاع مداری ۵۰۰ تا ۵۵۰ کیلومتر تزریق شده اند. وزن این کیوب‌ست‌های ۶U، ۸ کیلوگرم است و توسط شرکت Guodian Gaoke چین و با ماموریت مخابراتی و با هدف اینترنت اشیا ساخته شده اند. این شرکت برنامه راه اندازی یک منظومه ماهواره ای اینترنت اشیا را تحت عنوان منظومه "Apocalypse" در دستور کار خود دارد. این منظومه خدمات جمع آوری و انتقال داده را برای نقاط کور پوشش مخابرات زمینی در صنایع دریایی، حفاظت از محیط زیست، هواشناسی، زمین شناسی، جنگلداری، اورژانس، امداد و نجات و شهر هوشمند را به کاربران خود ارائه می‌دهد. TFStar (Douya ۶۶۶ , Ty۱۰) ماهواره  TFStarتوسط موسسه Spacety و با همکاری دو شرکت چینی به منظور ترویج اکتشاف علمی، انتشار علوم و فنون هوافضا و تحول آموزشی در این حوزه ساخته شد. این کیوب‌ست مخابراتی ۶U در سال ۲۰۱۸ توسط پرتابگر CZ-۲D در مدار قرار گرفت.   CAS ۵A   ماهواره CAS ۵A یک نانوماهواره غیرحرفه ای چینی با ماموریت مخابراتی و هدف آموزشی است. این کیوب‌ست ۶U دو ترنسپوندر HF و دو ترنسپوندر V/VHF را حمل می‌کند. این کیوب‌ست همچنین یک ماهواره کوچک نیم کیلوگرمی به نام CAS ۵B را در بر گرفته است و آن را حین ماموریت خود در مدار تزریق می‌کند.   منبع: space.skyrocket.de

کیوب‌ست چیست؟ کیوبست‌­ها ماهواره‌های کوچکی هستند که غالبا به شکل مکعب و در ابعادی به اندازه یک مکعب روبیک (۱۰cm ×۱۰cm ×۱۰cm) با وزنی حدود ۱ تا ۱.۳ کیلوگرم هستند. هر یک از این واحدهای کوچک می­‌تواند خود به تنهایی یک ماهواره مکعبی باشد و یا یک ماهواره مکعبی دارای ابعادی معادل ۲ تا ۲۷ عدد از این واحدهای کوچک باشد.   ماهواره‌های مکعبی، یا همان کیوبست‌ها می­‌توانند مانند سایر ماهواره‌ها با اهداف و ماموریت‌های مختلفی طراحی شوند. این ماموریت‌ها از قبیل موارد زیر هستند.   نوع ماموریت شرح ماموریت موارد نمونه آزمودن فناوری­‌های نوین محیط فضا خود یک بستر مناسب برای آزمایش ابزارها و فناوری‌های مورد استفاده در ماموریت‌های پیچیده‌تر فضایی است. برای مثال با کمک کیوبست‌ها می‌توان عملکرد دوربین‌های حرارتی جدید به همراه بررسی کیفیت تصاویر و قابلیت اطمینان کلی آن را مورد ارزیابی قرار داد. اکتشافات علمی کیوبست‌های می‌توانند ابزارهای علمی کوچک را برای انجام آزمایشات در بستر فضا و یا برای اندازه گیری برخی پارامترها در محیط فضا، حمل کنند. برای نمونه می‌توانند با جمع‌آوری اطلاعات مورد نیاز مربوط به میدان مغناطیسی حول زمین و نوسانات آن، به تشخیص بهتر زمین لرزه‌ها کمک کنند. پروژه‌های آموزشی کیوبست‌ها می‌توانند برای دانشجویان و پژوهشگران یک تجربه عملی منحصر به فرد برای توسعه ماموریت‌های فضایی از طراحی تا پرتاب و بهبود عملکرد سیستم‌ها فراهم کنند. به عنوان مثال دانشجویان می­‌توانند با کمک گیرنده‌ها و فرستنده‌های ماهواره‌ای برخی سیگنال‌های رادیویی ساطع شده از سطح زمین را با اهداف مختلف ردیابی کنند. استفاده تجاری و در نهایت از کیوبست‌ها می‌توان برای استفاده‌های تجاری مانند ارائه خدمات مخابراتی و ارتباط از راه دور و همچنین تصویربرداری و پایش تغییرات سطح زمین استفاده کرد. نمونه‌هایی از این کاربردها را می توان در کیوبست‌های ارائه دهنده سرویس اینترنت سراسری و یا فروش تصاویر با رزولوشن بالا برای استفاده‌های کشاورزی، مدیریت شهری و ... مشاهده کرد.   کیوبست‌ها مانند هر ماهواره دیگری بر اساس نیازهای ماموریتی خود طراحی می­‌شوند و در ساده‌ترین حالت از اجزای زیر تشکیل می­‌شوند: آنتن و سیستم ارتباط رادیویی(زیرسیستم مخابرات) که اطلاعات خود را به زمین ارسال کرده و اطلاعات و فرامین لازم را از زمین دریافت می‌کند. منبع تامین توان(زیرسیستم توان) مانند پنل‌های خورشیدی و یا باطری‌ها. کامپیوتر یا میکرو پردازشگر، که متناسب با ماموریت ماهواره عملیات و دستورالعمل‌های لازم را برای عملکرد صحیح سیستم اجرا می­کند. به علاوه سنسورها، عملگرها، دوربین و محموله های علمی دیگر برای تعیین و کنترل وضعیت و دستیابی به ماموریت طراحی شده.        آیا میدانستید؟ اولین بار مفهوم کیوبست در سال ۱۹۹۹ توسط اساتید دانشگاه پلی‌تکنیک کالیفرنیا و دانشگاه استنفورد برای فراهم کردن یک تجربه عملی از اکتشافات فضایی برای دانشجویان ایجاد شد.  اولین کیوبست در سال ۲۰۰۳ پرتاب شد.   کیوب‌ست ها چگونه در مدار خود تزریق می‌شوند؟ کیوبست‌ها معمولا به‌صورت محموله‌های جانبی ماهواره‌برها به فضا ارسال شده و با فعال کردن دکمه پرتاب از محفظه‌­های تعبیه شده برای آن ها به محیط فضا پرتاب می‌شوند. آنها همچنین می‌توانند به همین طریق از ایستگاه فضایی به مدارهای خود تزریق شوند. کیوبست‌ها همچون ماهواره‌های دیگر بصورت تکی و یا عموما به‌صورت یک منظومه ماهواره در فضا قرار می‌گیرند.     مزایای استفاده از کیوب‌ست‌ها مزایا: سرعت: می‌تواند در مدت کوتاهی کمتر از ۲ سال ساخته شود. هزینه: بسیار ارزان تر از ماهواره های بزرگ هستند. تکنولوژی: ساده، قطعات استاندارد آن در دسترس هستند. طراحی: طراحی ساده برای ماموریت‌های کوتاه؛ احتیاجی به استفاده از محافظ‌های حرارتی ندارد. زباله فضایی: ندارد؛ در حین بازگشت به جو زمین تمامی جرم آن می­سوزد و از بین می‌رود. معایب: میدان دید: کم است؛ به دلیل عدم توانایی جادهی ابزارهای علمی پیشرفته، میدان دید کمی دارند. مدت ماموریت: کوتاه است؛ معمولا زمان ماموریت آنها ۳ ماه تا ۲ سال است. منبع: آژانس فضایی کانادا