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CubeSat

1999
  • Jordi Puig-Suari (California Polytechnic State University)
  • Bob Twiggs (Stanford University)
Entwurf eines CubeSat-Nanosatelliten im Labor für Luft- und Raumfahrttechnik.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

A specification for a class of nanosatellites using a standard unit size of 10x10x10 cm, known as 1U, with a mass up to 2 kg. CubeSats can be scaled to 1.5U, 2U, 3U, 6U, or 12U+ sizes. This standardization dramatically lowered the barrier to entry for space missions by enabling shared launch dispensers and a market for off-the-shelf components.

Der CubeSat Der Standard wurde 1999 als Lehrmittel entwickelt, um Studierenden praktische Erfahrungen im Entwurf, Bau, Test und Betrieb von Satelliten zu ermöglichen. Die Kerninnovation lag nicht nur in der geringen Größe, sondern auch in der Standardisierung der Bauform und ihrer Schnittstelle zur Trägerrakete. Dies wurde durch den Poly-Picosatellite Orbital Deployer (P-POD) erreicht, einen kastenförmigen Mechanismus, der die CubeSats während des Starts sicher hält und sie mithilfe eines Federsystems in die Umlaufbahn aussetzt.

Durch die Standardisierung der Außenabmessungen und die Bereitstellung einer einfachen, zuverlässigen Aussetzmethode entkoppelte die CubeSat-Spezifikation das Satellitendesign von den spezifischen Anforderungen der Trägerrakete. Dies ermöglichte es Startanbietern, CubeSats als einheitliche Sekundärnutzlast zu behandeln und so Integration und Sicherheitsprüfungen zu vereinfachen. Diese Vorhersagbarkeit förderte die Entstehung eines dynamischen Ökosystems handelsüblicher Standardkomponenten (COTS). Unternehmen begannen mit der Massenproduktion von CubeSat-kompatiblen Subsystemen wie Stromversorgungssystemen, Bordcomputern, Funkgeräten und Lageregelungssystemen. Dieser COTS-Markt reduzierte die Kosten und Entwicklungszeiten für neue Missionen drastisch und wandelte den CubeSat von einem reinen Lehrmittel zu einer praktikablen Plattform für kommerzielle Projekte, staatliche Forschungsvorhaben und sogar die interplanetare Erkundung.

UNESCO Nomenclature: 3302
Luft- und Raumfahrttechnik

Typ

Designstandard

Störung

Revolutionär

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Frühere Pikosatellitenprojekte im Weltraumsystementwicklungslabor der Stanford University
  • die Notwendigkeit einer standardisierten, kostengünstigen Plattform für die Ausbildung von Doktoranden
  • Fortschritte bei handelsüblicher Elektronik (Kinderbetten)
  • Entwicklung standardisierter Trägerraketenadapter für Sekundärnutzlasten wie den ASAP-Ring

Anwendungen

  • von Universitäten geleitete Weltraumforschungsmissionen
  • kommerzielle Erdbeobachtungskonstellationen (z. B. Planet Labs)
  • in-orbit technology demonstration for new hardware and software
  • interplanetare Missionen (z. B. Marcopolo-A und Marcopolo-B)
  • amateur radio communication satellites

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

  • modular, reconfigurable cubesats that can change function in orbit by swapping modules
  • a ‘cubesat app store’ for uploading and running new software experiments on orbiting satellites
  • self-assembling cubesat structures that connect in orbit to form larger arrays
  • cubesat-based space debris removal tugs
  • lunar and martian surface science stations deployed from a cubesat bus
  • a network of interplanetary cubesats serving as a deep space gps system
  • 3d-printed, custom-material cubesat frames for specialized radiation shielding
  • biomedical experiment cubesats for studying cell growth in microgravity
  • cubesat swarms for creating temporary, localized communication networks for disaster relief
  • in-orbit manufacturing demonstration using a cubesat platform
Related to: CubeSat, nanosatellite, satellite standard, 1U, p-pod, Bob Twiggs, Jordi Puig-Suari, newspace, cots, standardized design.

Historischer Kontext

CubeSat

1993-07-22
1996
1998
1999
2000
2000
2000
1993
1994
1997
1998
1999-05-01
2000
2000
2000

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

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