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立方体卫星

1999
  • Jordi Puig-Suari (California Polytechnic State University)
  • Bob Twiggs (Stanford University)
航空航天工程实验室中的立方体纳米卫星设计。

(图片仅供参考)

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.

这 立方体卫星 该标准于1999年构思,旨在为研究生提供卫星设计、建造、测试和运行方面的实践经验,作为一种教学工具。其核心创新不仅在于尺寸小巧,更在于外形尺寸及其与运载火箭接口的标准化。这一目标通过多皮卫星轨道部署器(P-POD)实现,该装置是一个箱状结构,可在发射过程中牢固地固定立方体卫星,并利用弹簧系统将其释放到轨道中。

通过标准化外部尺寸并提供一种简单可靠的部署方法,CubeSat规范将卫星的设计与运载火箭的具体细节解耦。这使得发射服务提供商能够将CubeSat视为一种统一的二级有效载荷,从而简化了集成和安全审查。这种可预测性促进了充满活力的商用现成(COTS)组件生态系统的形成。各公司开始大规模生产CubeSat兼容的子系统,例如电源系统、星载计算机、无线电设备和姿态控制系统。COTS市场大幅降低了新任务的成本和开发时间,使CubeSat从纯粹的教育工具转变为可用于商业项目、政府科学研究乃至星际探索的可行平台。

UNESCO Nomenclature: 3302
航空航天工程

类型

设计标准

中断

革命

用法

广泛使用

前体

  • 斯坦福大学空间系统开发实验室早期的皮卫星项目
  • 研究生教育需要一个标准化、低成本的平台
  • 商用现成电子产品的进步
  • 开发用于二级有效载荷(例如 ASAP 环)的标准化运载火箭适配器

应用程序

  • 大学主导的空间科学任务
  • 商业地球观测星座(例如,行星实验室)
  • 在轨技术演示,用于展示新型硬件和软件
  • 行星际任务(例如,马可波罗-A 和马可波罗-B)
  • 业余无线电通信卫星

专利:

NA

潜在创新理念

  • 模块化、可重构的立方体卫星,可通过更换模块在轨道上改变功能。
  • 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
  • 基于立方体卫星的空间碎片清除拖船
  • 从立方体卫星平台部署的月球和火星表面科学站
  • 一个由行星际立方体卫星组成的网络,用作深空GPS系统
  • 用于特殊辐射屏蔽的3D打印定制材料立方体卫星框架
  • 用于研究微重力下细胞生长的生物医学实验立方体卫星
  • 利用立方体卫星群创建临时性、局部化的通信网络,以进行灾害救援
  • 利用立方体卫星平台进行在轨制造演示
Related to: CubeSat, nanosatellite, satellite standard, 1U, p-pod, Bob Twiggs, Jordi Puig-Suari, newspace, cots, standardized design.

历史背景

立方体卫星

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

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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