NASA está preparando um enxame de microssatélites para a lua

Parece que a agência espacial americana está seriamente preparada para desenvolver a tecnologia CubeSat para pesquisas espaciais. Em 2018, está planejado o lançamento de um foguete superpesado SLS, que enviará não apenas a espaçonave Orion para a Lua , mas também uma dúzia de satélites, cada um com peso não superior a 15 kg.

SLS - este é um foguete de nova geração, que, no entanto, repete as capacidades dos foguetes superpesados ​​do passado - Saturno V e Energia. Mais precisamente, nem chega a eles em termos de capacidade, mas quase três vezes excede todos os mísseis pesados ​​existentes no poder. SLS são criados como parte do conceito "Fly to the Moon, Asteroids and Beyond". Seu principal objetivo é lançar a espaçonave tripulada Orion em órbitas interplanetárias. Embora eles estejam atualmente trabalhando em missões científicas não tripuladas, a principal tarefa do SLS é enviar pessoas.



No primeiro voo, Orion deve voar vazio, ou seja, sem equipe. Somente sensores e câmeras estarão a bordo. Mas a massa liberada será ocupada por microssatélites experimentais, que devem testar novas tecnologias no espaço interplanetário e realizar pesquisas adicionais na lua.



Anteriormente, eram lançados satélites lunares pesando dezenas de quilos e até várias toneladas. Tais dispositivos, como regra, eram carregados com um grande número de dispositivos científicos. Isso tornou possível realizar pesquisas abrangentes e trabalhar com os resultados de várias equipes de cientistas de diferentes organizações ou países. Mas havia algumas dificuldades: dispositivos competiam por energia, uso de linhas de rádio e horário de trabalho. Ou seja, para realizar um estudo global com cada instrumento, o satélite precisava de muito tempo, o que de maneira alguma sempre acontecia.

Agora eles estão se preparando para testar um novo conceito: um dispositivo - um satélite. Ou: um experimento - um satélite. Apesar do fato de as naves espaciais tradicionais custarem dezenas ou centenas de milhões de dólares. Novos microssatélites custam US $ 1-2 milhões.

Existe um problema: os veículos lunares tradicionais foram criados a partir de componentes resistentes à radiação. E a tecnologia CubeSat envolve o uso de eletrônicos industriais, criados para a indústria terrestre e não preparados para o espaço. Mas, como demonstrou a prática de longa data de operar o CubeSat industrial, eles toleram bem as condições de espaço. É claro que, em órbitas baixas, a magnetosfera da Terra protege contra explosões solares, mas os microssatélites mantêm diferenças decentes de radiação galáctica, vácuo e temperatura. Alguns conseguem se exercitar por vários anos. No entanto, para a lua, os nós principais estão planejando retirar do JPL - radostoyky.



O uso dos micro ou nanossatélites CubeSat permite testar novas tecnologias no espaço muito mais rapidamente e mais barato. De fato, montar e lançar um dispositivo desse tipo é muito mais barato e mais rápido do que um satélite tradicional de várias centenas de kg. Em cada novo vôo, você pode usar os componentes que se mostraram bem na geração anterior e colocar algo novo. Dessa maneira, a "evolução cósmica" é fortemente acelerada, o que garante progresso no estudo do espaço sideral.

Agora, a NASA decidiu que é hora de levar o CubeSat a um novo nível - interplanetário. Um par de microssatélites para Marte em 2016 já está sendo preparado, e agora também há uma dúzia para a Lua.



Até o momento, apenas os dois primeiros dispositivos foram descritos com mais detalhes. Em cada um deles haverá eletrônica "cúbica" trabalhada em órbita próxima à Terra, mas além disso, haverá instrumentos avançados de pesquisa e meios adicionais necessários no espaço sideral. As universidades estão ativamente envolvidas no desenvolvimento, ou seja, Além da ciência e da tecnologia, esses CubeSat também farão educação.

O satélite IceCube do fator de forma 6U (12x24x36 cm) deve estudar a geologia da lua e procurar depósitos de gelo na água. Esta tarefa será executada pelo Espectrômetro de Banda Larga InfraRed Compact de Alta Resolução Explorer (BIRCHES). Este é um espectrômetro infravermelho semelhante ao New Horizons LEISA .



Um sistema de motor com volante de três eixos e um motor de íons serão usados ​​para controlar a nave espacial IceCubeBIT-3 RF . É difícil ficar sem um motor a jato no espaço profundo, portanto essa é uma ferramenta praticamente necessária, especialmente se o satélite precisar olhar para um lado e depois para o outro.

Apesar do fato de o satélite ser lançado por um foguete que passa, ele precisa realizar muitas manobras para alcançar a lua. O problema é que o foguete definirá apenas a aceleração na direção da lua e, em seguida, o satélite terá que desacelerar por conta própria para entrar na órbita da lua próxima. O mecanismo de íons torna impossível produzir uma frenagem acentuada, então você precisa usar a gravidade da Terra, da Lua e do Sol.



Para a espaçonave Lunar Flashlightencarregado de tarefas mais ambiciosas. Primeiro, ele usará uma vela solar com uma área de 80 m² para desacelerar perto da Lua e transferir para a órbita alvo. Em segundo lugar, alcançando uma altura de órbita de 20 km, a Lunar Flashlight justificará seu nome e lançará raios de sol nas crateras da noite eterna nos pólos da lua. Os resultados da iluminação serão gravados por uma câmera infravermelha a bordo do satélite.



Tais métodos exóticos de movimento no espaço e na pesquisa são usados ​​para testar a hipótese de depósitos de gelo abertos na lua. Aqui estão baseados na experiência adquirida no estudo de Mercúrio. Lá, o gelo nas crateras polares foi encontrado usando um laser, cujo reflexo foi registrado nas profundezas e na escuridão. É verdade que as geleiras foram examinadas lá com a ajuda de radiotelescópios, mas isso não foi registrado na lua.



No futuro, o conceito de Lanterna Lunar está planejado para ser usado na investigação de asteróides próximos à Terra. Quanto aos experimentos lunares, eu não teria esperado a implementação bem-sucedida dos programas planejados, muitas soluções ousadas e não experimentadas de uma só vez. Mas esta é a essência do progresso - ir para onde ninguém mais esteve e verificar o equipamento com carga máxima. Cada nova etapa terá mais e mais sucesso.

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