Spuštění CubeSats na Mars s InSight NASA

Mise Mars Cube One - první, která vyslala CubeSats do meziplanetárního prostoru - otestuje revoluční technologie přenosu, protože doprovází Mars Insight k Rudé planetě.

Mars Cube One provádějící přenos dat mezi Mars InSight Lander a Earth.
NASA / JPL-Caltech

Sezóna Mars je tady. Letos v létě uvidí Rudá planeta dne 31. července 2018 jemný opoziční průchod, který je téměř stejně příznivý jako historická opozice z roku 2003.

Toto zarovnání znamená, že je to období pro mise vázané na Mars. NASA zahájila svou misi Mars Insight v sobotu 5. května jako jediná mise, která letos uskuteční cestu z Marsu na Zemi. Ale Mars Insight má společnost: dvojče Mars Cube One vypuštěné s větší misí.

Mise Mars Cube One letí za účelem redundance dvě samostatné kosmické lodi. Oba satelity byly úspěšně rozmístěny z odpružených nosných raket, které se nacházejí v horní části Centaur. MARCO-A byl propuštěn krátce poté, co se Mars InSight oddělil od posilovače horní fáze Centaur a MARCO-B následoval A po otočení fáze Centaur o 180 stupňů.

„MarCO-A i B říkají„ Polo! “, Řekl v tiskové zprávě hlavní inženýr Andy Klesh (NASA-JPL). "Je to známkou toho, že malí satéři jsou naživu a dobře." Oba CubeSats telefonovali domů krátce po jejich vydání, což naznačuje, že jejich solární panely a komunikační antény byly úspěšně nasazeny.

Mars Cube One v laboratoři s nasazenými solárními panely a anténami.
NASA-JPL

Cíl mise MARCO je náročný. Tým poskytne specializované štafety během sestupu Mars InSight na povrch Rudé planety 26. listopadu 2018. Místo toho, aby vstoupil na orbitu, CubeSats projde z Marsu 2 175 mil (3 500 km) během zásadní fáze přistání větší mise. Mars bude v té době ve vzdálenosti 97, 5 milionu kilometrů (157 milionů kilometrů), což způsobí zpoždění 8, 7 světelné minuty od Marsu k Zemi. Zpoždění znamená, že inženýři NASA budou muset počkat 8, 7 minut, aby zjistili, zda bylo přistání úspěšné, což odpovídá „sedmi minutám teroru zvědavosti“; mezitím, pokud bude vše v pořádku, bude mít MARCO v pořadu přední sedadlo. Zatímco úspěch mise InSight nezávisí na MARCO, CubeSats poskytne černou skříňku pro záznam dat o všech aspektech sestupu mise.

Schopnost přenosu dat kolem Rudé planety je na špičkové úrovni. Oběžný orbiter Marsu (MRO) a Pozemský svazek budou poslouchat, ale MRO bude mít svá data asi hodinu, než je přenese na Zemi. Celosvětová síť Deep Space Network poslouchá hlavně zprávu „Jsem naživu“, protože Mars InSight se vydává na povrch. NASA provozuje také stárnoucí misi Mars Odyssey, která je aktivní kolem Marsu po dobu neuvěřitelných 17 let. aktivních orbiterů na Marsu zahrnuje také orbiter Mars Express a Trace Gas ESA a indickou misi orbiterů Mars.

MARCO CubeSats měla vlastní vyhrazenou čistou místnost v Jet Propulsion Laboratory (JPL) v Pasadeně. Tým neformálně přezdíval dvojici Wall-E a Eva po postavách v Pixarově animovaném filmu. Každá kosmická loď je vybavena solárními panely, tryskami studeného plynu, velkou X-pásmovou anténou a ultrafrekvenčním přijímačem. CubeSats poslouchá Mars InSight a přenáší data zpět na Zemi rychlostí 8 kilobitů za sekundu. Obě kosmické lodi mají také hvězdné sledovače a širokoúhlé kamery a kamery s úzkým polem, takže můžeme brzy vidět některé obrázky rozmístění z páru, stejně jako snímky z létání na Marsu přicházejí v listopadu.

Mars InSight je první specializovaná planetární geodetická mise, která má sondovat interiér Marsu z místa přistání Elysium Planitia. Kromě toho, že byla doprovázena první dvojicí meziplanetárních CubeSats, byla to také první meziplanetární mise zahájená z Vandenberg Air Force Base na západním pobřeží. Start v 4:05 (místního času) se ukázal jako docela podívaná nahoru a dolů na kalifornském pobřeží.

CubeSats ve vesmíru

Technologie CubeSat způsobila revoluci v moderním satelitním průmyslu a přinesla cenu přístupu na oběžné dráhy Země v rámci rozpočtu univerzit nebo dokonce soukromých osob. Většina CubeSats je postavena pomocí technologie off-the-shelf; některé „telefony“ jsou dokonce postaveny na operačním systému Google Android. Mezinárodní kosmická stanice rutinně vydává CubeSats pomocí robotické paže. Indická raketa PSLV nasadila rekordních 104 satelitů při jednom vypuštění 14. února 2017. Ale většina CubeSats umístěných na nízké oběžné dráze Země má krátkou životnost, založenou na omezené energii baterie a nízkých drahách náchylných k tažení ze zemské atmosféry.

MARCO přinese technologii CubeSat o krok dále testováním klíčových technologií. „To jsou naši skauti, “ vysvětluje Klesh. „Cubesats nemusel předtím přežít intenzivní záření z výletu do hlubokého vesmíru, ani použít pohon k tomu, aby tam směřoval k Marsu.

Mars Cube One provede datové relé, znázorněné zde, mezi přistávacím modulem Mars InSight a Zemí.
NASA / JPL-Caltech

Měřením 14, 4 x 9, 5 x 4, 6 palce v jejich složené konfiguraci jsou MARCO-A a MARCO-B zhruba velikosti boxy na chleba. Pokud bude úspěšný, mohli bychom vidět více lehkých relé CubeSat na meziplanetárních misích. Například v Evropě, Titanu nebo Venuši nemáme zavedenou síť relé, což jsou všechny potenciální cíle pro budoucí planetární mise.

Bude zajímavé sledovat výkon neohrožené mise Mars Cube One v nadcházejících měsících, jak se Mars InSight blíží k Rudé planetě.