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CubeSat

1999
  • Jordi Puig-Suari (California Polytechnic State University)
  • Bob Twiggs (Stanford University)
Progettazione di nanosatelliti CubeSat nel laboratorio di ingegneria aerospaziale.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

A specification for a class of nanosatelliti 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.

IL CubeSat Lo standard è stato concepito nel 1999 come strumento didattico per fornire agli studenti laureati un'esperienza pratica nella progettazione, costruzione, collaudo e gestione di un satellite. L'innovazione principale non risiedeva solo nelle dimensioni ridotte, ma nella standardizzazione del fattore di forma e della sua interfaccia con il vettore di lancio. Ciò è stato realizzato tramite il Poly-Picosatellite Orbital Deployer (P-POD), un meccanismo a forma di scatola che mantiene i CubeSat saldamente in posizione durante il lancio e li espelle in orbita utilizzando un sistema a molla.

Standardizzando le dimensioni esterne e fornendo un metodo di dispiegamento semplice e affidabile, la specifica CubeSat ha svincolato la progettazione del satellite dalle specificità del vettore di lancio. Ciò ha permesso ai fornitori di servizi di lancio di trattare i CubeSat come un tipo uniforme di carico utile secondario, semplificando l'integrazione e le verifiche di sicurezza. Questa prevedibilità ha alimentato la creazione di un fiorente ecosistema di componenti commerciali standard (COTS). Le aziende hanno iniziato a produrre in serie sottosistemi compatibili con i CubeSat, come sistemi di alimentazione, computer di bordo, radio e sistemi di controllo dell'assetto. Questo mercato COTS ha drasticamente ridotto i costi e i tempi di sviluppo per le nuove missioni, trasformando il CubeSat da un semplice strumento didattico in una piattaforma valida per iniziative commerciali, progetti scientifici governativi e persino per l'esplorazione interplanetaria.

UNESCO Nomenclature: 3302
– Ingegneria aerospaziale

Tipo

Standard di progettazione

Interruzione

Rivoluzionario

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • precedenti progetti di picosatelliti presso il laboratorio di sviluppo di sistemi spaziali dell'Università di Stanford
  • the need for a standardized, low-cost platform for graduate student education
  • advances in commercial-off-the-shelf (cots) electronics
  • development of standardized launch vehicle adapters for secondary payloads like the asap ring

Applicazioni

  • university-led space science missions
  • commercial earth observation constellations (e.g., planet labs)
  • dimostrazione tecnologica in orbita per nuovo hardware e software
  • interplanetary missions (e.g., marcopolo-a and marcopolo-b)
  • satelliti per comunicazioni radioamatoriali

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • cubesat modulari e riconfigurabili che possono cambiare funzione in orbita scambiando i moduli
  • 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
  • rimorchiatori per la rimozione di detriti spaziali basati su cubesat
  • stazioni scientifiche sulla superficie lunare e marziana dispiegate da un bus cubesat
  • una rete di cubesat interplanetari che fungono da sistema GPS per lo spazio profondo
  • Telai CubeSat stampati in 3D e realizzati con materiali personalizzati per una schermatura specializzata dalle radiazioni
  • Cubesat per esperimenti biomedici per studiare la crescita cellulare in microgravità
  • sciami di cubesat per la creazione di reti di comunicazione temporanee e localizzate per i soccorsi in caso di calamità
  • dimostrazione di produzione in orbita utilizzando una piattaforma cubesat
Related to: CubeSat, nanosatellite, satellite standard, 1U, p-pod, Bob Twiggs, Jordi Puig-Suari, newspace, cots, standardized design.

Contesto storico

CubeSat

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

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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