Når man hører ordet satellitt, ser mange for seg store og kostbare romfartøy bygget av romfartsorganisasjoner og store selskaper. Men en betydelig del av satellittene som sendes opp i dag, er små nok til å holdes i to hender. Disse kalles CubeSats, og de har gjort det mulig for universiteter, studenter og mindre selskaper å delta i romfarten. Også Ncube var et studentprosjekt bygget på denne ideen. I denne artikkelen ser vi nærmere på hva en CubeSat er, hvordan den fungerer og hvorfor formatet har blitt så populært.
En standard bygget på kuber
En CubeSat er bygget opp av standardiserte enheter, ofte kalt 1U. Én enhet er en kube på omtrent ti ganger ti ganger ti centimeter, og veier gjerne rundt én kilo. Flere enheter kan settes sammen, slik at man får satellitter i størrelser som 2U, 3U, 6U og større. Standarden ble utviklet rundt årtusenskiftet i et samarbeid mellom amerikanske universiteter, med mål om å gi studenter en rimelig og praktisk måte å bygge og skyte opp egne satellitter på.
Det store poenget med standarden er at alle følger de samme målene. Dermed kan satellittene plasseres i standardiserte utskytningsbeholdere som festes på raketten. Det gjør det enklere å få plass om bord, og satellittene kan ofte sendes opp som sekundærlast sammen med et større oppdrag. Noen CubeSats har også blitt sluppet ut fra Den internasjonale romstasjonen.
Hva er inni en liten satellitt?
Selv om en CubeSat er liten, trenger den de samme grunnleggende systemene som en stor satellitt. Den må ha strømforsyning, vanligvis solcellepaneler og batterier. Den trenger en datamaskin om bord som styrer systemene, en radio for å kommunisere med bakkestasjoner og et system som holder styr på hvilken retning satellitten peker. I tillegg kommer selve nyttelasten, altså instrumentet eller eksperimentet som er grunnen til at satellitten sendes opp.
Nyttelasten kan være et kamera for jordobservasjon, en mottaker for signaler fra skip eller fly, et vitenskapelig instrument eller ny teknologi som skal testes i rommet før den brukes i større prosjekter. Mottak av AIS-signaler fra skip er et eksempel på en oppgave som passer godt for små satellitter, og som henger tett sammen med norsk romfartsteknologi og Norges lange kystlinje.
Hvorfor er CubeSats så populære?
Den viktigste grunnen er pris og tilgjengelighet. Mange komponenter kan kjøpes ferdige, og utviklingstiden er kortere enn for tradisjonelle satellitter. Det gjør det mulig for en studentgruppe å gå gjennom hele prosessen, fra idé og design til testing, oppskyting og drift. For mange ingeniørstudenter er dette en læringsopplevelse som er vanskelig å få på andre måter.
Samtidig gir formatet rom for å ta sjanser. Når en satellitt koster mindre, er det lettere å prøve ut nye løsninger. Ikke alle oppdrag lykkes, og det er en naturlig del av romfart. Erfaringene fra prosjekter som ikke gikk som planlagt, er ofte like verdifulle som resultatene fra dem som gjorde det.
Utfordringer med små satellitter
Den lille størrelsen har også sine begrensninger. Det er lite plass til solceller, og derfor begrenset med strøm. Antennene er små, noe som påvirker hvor mye data som kan sendes ned til bakken. Mange CubeSats går i lav bane, der det fortsatt finnes en svært tynn atmosfære. Den bremser satellitten gradvis, slik at den etter hvert faller ned og brenner opp. Det gir en begrenset levetid, men bidrar samtidig til at satellittene ikke blir liggende igjen som romsøppel i mange tiår.
Etter hvert som antallet satellitter i bane øker, blir koordinering og hensyn til romsøppel stadig viktigere tema. Det gjelder både små og store satellitter.
CubeSats har vist at romfart ikke lenger er forbeholdt de største aktørene. For studenter og forskere er de en praktisk vei inn i et fagfelt som kombinerer elektronikk, programmering, fysikk og samarbeid. Vil du lese mer om hvordan slike prosjekter brukes til å løse problemer på jorden, finner du flere artikler her i bloggen.
