У обычных спутников есть две большие проблемы. Их создание стоит миллионы долларов, а запуск — еще больше. Решить финансовые проблемы может помочь биржа биткоин, но при этом остаются другие проблемы: например, когда спутник перестает работать, он может превратиться в космический мусор — обостряющаяся проблема, которая может нанести ущерб в будущем, сделав орбиту нашей планеты непригодной для использования. По данным Космического командования ВВС США, спутник размером с буханку хлеба, созданный группой из 40 студентов Университета Брауна (BU), может решить обе эти проблемы для определенных приложений.
Кубический спутник SBUDNIC. Такие спутники демонстрируют сверхдешевое решение для предотвращения космического мусора.
Около 10 месяцев назад спутник под названием SBUDNIC удалось поднять на ракете SpaceX Falcon 9 , и он был успешно выведен на орбиту Земли. SBUDNIC был построен в рамках бюджета в 10 000 долларов, и тем не менее он способен хорошо функционировать в экстремальных условиях космического пространства. Что более интересно, спутник полностью сделан из компонентов, которые вы можете легко найти в любом местном хозяйственном магазине.
Что делает спутники SBUDNIC такими особенными?
В 2021 году итальянская аэрокосмическая компания D-Orbit сообщила команде BU об открытии спутника на ракете Falcon 9, запуск которой должен был состояться в следующем году. Они также узнали, что для обеспечения полета на ракете SpaceX спутник должен был пройти серию тепловых, вакуумных и вибрационных испытаний. Но студентов эти проблемы не смутили, и они решили начать работать над SBUDNIC.
Однако, в отличие от инженеров NASA или SpaceX, команда BU не могла позволить себе спроектировать и построить многомиллионный спутник. Поэтому они решили наилучшим образом использовать любые доступные им ресурсы и информацию. Удивительно, но в течение года они создали с нуля спутник, который соответствует всем стандартам, установленным NASA и SpaceX, для того, чтобы называться готовым к космосу.
В то время как обычные спутники разрабатываются с использованием передовых материалов, дорогих блоков обработки данных и высокотехнологичных энергетических решений, SBUDNIC работает на микропроцессоре за 20 долларов, который популярен среди производителей роботов-любителей. Его блок питания содержит 48 литиевых батареек АА , таких же, как те, что вы найдете в пульте от телевизора, а в качестве теплозащиты спутник использует лампы-рептилии в своей вакуумной камере.
Кроме того, это не первый случай, когда студенты Университета Брауна отправляли спутник в космос. В 2020 году другая команда из BU разработала спутник под названием EQUiSat. Они развернули спутник с помощью и с одобрения НАСА, он обернулся вокруг Земли 14 000 раз и в конце концов превратился в пепел, когда снова вошел в атмосферу Земли.
В то время как EQUiSat был 1U (кубические спутники или CubeSats обычно классифицируются по количеству U или 10-сантиметровых кубических единиц, которые они занимают в пространстве), предназначенным для проверки того, установлена ли на спутнике светодиодная лампа-вспышка (подобная той, которая используется во вспышке фотокамеры). ) можно было обнаружить с земли. SBUDNIC — это спутник высотой 3U (3U — это три 10-сантиметровых куба, сложенных друг на друга, поэтому SBUDNIC имеет размеры 10 см x 10 см x 30 см), предназначенный для тестирования тормозной системы, ускоряющей время схода с орбиты. Для этого на нем имеется тормозной парус из полиимидного материала Kapton.
Рик Флитер, профессор инженерии в BU, который работал консультантом по обоим проектам, сказал ZME Science :
«EQUiSat и SBUDNIC являются примерами нового использования космоса и низкой сложности. Я считаю, что мы слишком усердно работали над усложнением пространства и недостаточно усердно над его упрощением. Велосипед намного проще, дешевле и меньше по размеру, чем роскошный автомобиль, но он все же весьма полезен и в некоторых случаях может быть предпочтительнее автомобиля. Это наша общая цель, простота, низкая стоимость и полезность. Мы также утверждаем, что полезный спутник может быть быстро построен менее опытной небольшой группой при ограниченном бюджете. Этот пример полезен, особенно в странах, где недостаточно хорошо финансируются космические исследования».
Как SBUDNIC может решить проблему космического мусора?
Как правило, большинство спутников могут работать до 25 лет, но примерно столько же времени может потребоваться для ухода с орбиты при отсутствии паруса. SBUDNIC, с другой стороны, рассчитан на недолгое время. и оснащен напечатанным на 3D-принтере парусом. Спутник был развернут на высоте 520 км и уже неактивен после успешного завершения своей непродолжительной миссии. Парус теперь толкает спутник к Земле , и последние данные показывают, что сейчас он находится на расстоянии 470 км от Земли.
Парус сопротивления в основном действует как парашют, который замедляет спутник, когда он вращается вокруг Земли.
Марко Кросс, главный инженер проекта SBUDNIC, сказал ZME Science : «SBUDNIC — это доказательство концепции метода, который другие спутники могут использовать в будущем. SBUDNIC ничего не делает для удаления существующего космического мусора с орбиты — это никогда не было целью. Парус сопротивления в основном действует как парашют, который замедляет спутник, когда он вращается вокруг Земли. Теперь спутник отключен от электричества. Однако тормозной парус пассивен и все еще развернут. Он будет продолжать функционировать до тех пор, пока спутник не сгорит в атмосфере при входе в атмосферу».
Таким образом, основная идея здесь заключается в том, что вместо того, чтобы вносить свой вклад в существующий космический мусор, неисправные спутники в будущем можно заставить снова войти в атмосферу Земли, где в конечном итоге они сгорят, а их останки не будут плавать в космосе.
По словам Росса, речь идет не о том, чтобы сделать спутники многоразовыми, а о том, что это экономически эффективное решение для предотвращения накопления космического мусора в будущем.
