CubeSat

CubeSat[1] je typ miniaturizovaného satelitu pre vesmírny výskum, ktorý je tvorený viacerými kubickými modulmi.[2] Rozmer základného modulu má veľkosť 10 cm × 10 cm × 10 cm. CubeSaty majú hmotnosť najviac 1,33 kilogramu na jednu jednotku a pre svoju elektroniku a štruktúru často používajú bežné priemyselné komponenty. CubeSaty sú najčastejšie umiestňované na obežnú dráhu vypustením z Medzinárodnej vesmírnej stanice ISS, alebo sú často vypúšťané ako sekundárne užitočné zaťaženie. K januáru 2021 bolo vypustených už viac ako 1350 CubeSatov.

Prvý slovenský cubesat SkCUBE
3U satelit DOVE s rozvinutými panelmi a vyklopenou anténou

V roku 1999 Kalifornská polytechnická štátna univerzita (Cal Poly) a Stanfordská univerzita definovali špecifikácie CubeSatov na podporu a rozvoj zručností potrebných pre návrh, výrobu a testovanie malých satelitov určených pre nízku obežnú dráhu Zeme (LEO), ktoré majú množstvo vedeckých výskumných funkcií a overujú nové vesmírne technológie.

Dizajn
Špecifikácia rozmerov 1U cubesatov (rev.12)
Výkres definovania spoločných rozmerov a prístupov cubesatov U1 - rev.12 Cal Poly

Špecifikácia CubeSatov musí spĺňať niekoľko pravidiel dizajnu na vysokej úrovni. Hlavným dôvodom miniaturizácie satelitov je zníženie nákladov na ich vypustenie. Sú vhodné na vynášanie využitím nevyužitej kapacity väčších nosných rakiet. Pravidlá dizajnu CubeSatov minimalizujú riziko pre zvyšok nosnej rakety a pre hlavný náklad. Zjednotenie užitočných zaťažení s vypúšťacími zariadeniami umožňuje rýchlu výmenu užitočných zaťažení a rýchle využitie možností vypúšťania.

Štandardné kocky CubeSatov pozostávajú z jednotiek 10 × 10 × 11,35 cm, ktoré sú skonštruované tak, aby poskytovali priestor 10 × 10 × 10 cm alebo 1 liter užitočného objemu s hmotnosťou najviac 1,33 kg na jednotku. Najmenšia štandardná veľkosť je 1U, zatiaľ čo 3U[2] sa skladá z troch pozdĺžne naskladaných jednotiek, ktoré sú spojené v rade. Prístupové porty, ktoré majú byť prístupné aj po vložení do vypúšťacieho kontajnera majú byť orientované na stranách +X a -X, viď výkres Cal Poly.

Materiály použité v konštrukcii cubesatu musia mať rovnaký koeficient tepelnej rozťažnosti ako P-POD, aby sa zabránilo zaseknutiu pri vypúšťaní. Povoleným materiálom sú podľa špecifikácii štyri konkrétne zliatiny hliníka: 7075 , 6061 , 5005 a 5052 . Hliník použitý na konštrukciu, najmenej v časti ktorá prichádza do styku s konštrukciou P-POD, musí byť eloxovaný, aby sa zabránilo zvareniu za studena. Výber je navyše z osvedčených materiálov, pretože nie všetky materiály môžu byť použité vo vákuu.

Zariadenie na vypúšťanie Cubesatov
Variant vypúšťacieho kontajnera P-POD

Pretože takmer všetky CubeSaty majú veľkosť 10 × 10 cm (bez ohľadu na dĺžku), je možné každý vypustiť pomocou univerzálneho vypúšťacieho kontajnera,[1] napríklad Poly-PicoSatellite Orbital Deployer (P-POD), vyvinutého a vyrobeného v Cal Poly.[3]

Právny rámec

Na vypustenie družice a komunikácie sa vzťahuje kozmické právo. Pre objekty registrované na Slovensku platí niekoľko zákonov[4], kde medzi najdôležitejšie patrí:

  • pre oblasť rádiového spojenia zákon 308/2000 Z.z. [5][4] a vyhláška 142/1973Z.z.[6]
  • pre registráciu vypusteného kozmického telesa vyhláška ministra zahraničných vecí č. 130/1978 Z.z. o Dohovore o registrácii objektov vypustených do kozmického priestoru.[7] [4][8]
  • ohľadom rizika možnej spôsobenej škody je zodpovedný štát, v zmysle medzinárodného dohovoru, viď 40/1968Z.z.[9] Niektoré štáty vyžadujú povinnosť poistenia.[4] Vyhláška 58/1977 Z.z. obsahuje dohovor o medzinárodnej zodpovednosti za škody spôsobené kozmickými objektmi.[10] Z pohľadu slovenskej legislatívy je potrebné zvážiť aj všeobecnú zodpovednosť za škodu, podľa § 420a občiasnkeho zákonníka.[11]

Zoznam slovenských cubesatov
Vypustené slovenské cubesaty
MenoCOSPAR IDRegister skVolací znakVlastníkFunkcieStatusŠtartNosičNávratPoznámka
skCube2017-036AA2016 - 001SK[8]OM9SATSOSATechnologický demonštrátorúspešná 11/1423. 6. 2017PSLV-XL (India)Porucha 8.7.2017 pred spustením posledných troch experimentov.
Pripravované slovenské cubesaty a cubesaty so slovenskou účasťou
MenowebVlastníkFunkciePlánovaný štartPlánovaný nosičPoznámka
GRBAlpha[12]tuke.skLF TUKE[13]GRB (Gamma-Ray Burst) detektor21.03.2021[14]Sojuz-2.1a

Referencie
  1. Príbeh skCUBE [online]. druzica.sk, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online.
  2. MAJER, Dušan. První český cubesat dostane bratříčka! [online]. kosmonautix.cz, 2020-05-04, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online.
  3. Výzva na predloženie návrhov CubeSatov na rakete VEGA. ESA. Educational Payload on the Vega Maiden Flight Call For CubeSat Proposals [online]. esamultimedia.esa.int, 2008-02-25, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online. (po anglicky)
  4. CHUDÍKOVÁ, Petra. skCUBE otvára otázku vesmírneho práva na Slovensku [online]. kozmonautika.sk, 2016-02-04, [cit. 2021-03-19]. Dostupné online.
  5. Zákon 308/2000 Z.z. o vysielaní a retransmisii a o zmene zákona č. 195/2000 Z. z. o telekomunikáciách
  6. Vyhláška 142/1973Z.z ministra zahraničných vecí o Dohode o utvorení medzinárodnej sústavy a Organizácie kozmických telekomunikácií "Intersputnik"
  7. VYHLÁŠKA 130/1978 Z.z. ministra zahraničných vecí zo 4. októbra 1978 o Dohovore o registrácii objektov vypustených do kozmického priestoru
  8. Zavŕšenie registračného procesu skCUBE
  9. VYHLÁŠKA 40/1968Z.z. ministra zahraničných vecí zo 7. februára 1968 o Zmluve o zásadách činnosti štátov pri výskume a využívaní kozmického priestoru vrátane Mesiaca a iných nebeských telies
  10. VYHLÁŠKA 58/1977 Z.z. ministra zahraničných vecí z 29. júla 1977 o Dohovore o medzinárodnej zodpovednosti za škody spôsobené kozmickými objektmi
  11. [Občiansky zákonník, zákon 40/1964 Z.z.|https://www.slov-lex.sk/pravne-predpisy/SK/ZZ/1964/40/20191201#predpis.cast-siesta]
  12. OM8WG. GRBAlpha – OM3KSI [online]. om3ksi.sk, 2021-03-19, [cit. 2021-03-20]. Dostupné online.
  13. Družica GRBAlpha štartuje do vesmíru.
  14. Informácie o družici GRBAlpha

Pozri aj

Iné projekty
  • Commons ponúka multimediálne súbory na tému CubeSat

Externé odkazy
  • Prvý slovenský cubesat: SkCube [online]. skcube.sk, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online.
  • Prvý český cubesat: VZLUSAT-1 [online]. vzlusat1.cz, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online. (po česky)</ref>
  • On-line trasovanie družíc SATVIEW - SKCUBE - Norad 42789U - Tracking satellites and Spacejunk in Real time [online]. satview.org, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online. (po anglicky)
  • Článok: KAPUŠ, Jakub. Zaujímavosti z najväčšej konferencie zameranej na cubesaty a malé satelity [online]. kozmonautika.sk, 2017-08-19, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online.
  • Cal Poly - Špecifikácie cubesatov, rev.13. Cal Poly. CubeSat Design Specification rev.13 [online]. blogs.esa.int, [cit. 2021-03-19]. Dostupné online. (po anglicky)

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku CubeSat na anglickej Wikipédii.

Portál kozmonautika
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.