斯坦福大学和美国宇航局艾姆斯研究人员将低价的芯片尺寸卫星送入轨道

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近来发射到地球轨道的一组105颗微型卫星,大小与计算机芯片相称,每颗售价不到100美圆。设想ChipSats的斯坦福大学科学家扎克·曼彻斯特示意,他们为更低价,更轻松的太空探究铺平了途径。

十年前,虽然仍然是康奈尔大学的博士生, 扎克曼彻斯特设想制作能够共同研讨地球或探究太空的芯片级卫星。美国宇航局艾姆斯研讨中心宣告胜利布置史上最大的ChipSats,曼彻斯特如今是斯坦福大学的助理传授,已在设想这项手艺的未来。

“这就像空间的PC反动一样,”客岁到场航空航天学院的曼彻斯特说。“我们已证实,成群的低价小型卫星有能够在某一天完成由更大,更高贵的卫星完成的使命,这使得任何人都能够负担得起仪器或试验进入轨道。”

曼彻斯特的团队于3月18日将105个ChipSat布置到低地球轨道,并在第二天检测到他们互相发送的信号,证实了他们作为一个群体举行通讯的才能,这是作为一个群体运作的先决条件。从那时起,研讨人员一直在与NASA协作完成使命数据剖析的第一阶段。

小而低价

每一个ChipSat都是比邮票略大的电路板。每一个ChipSat的价钱低于100美圆,每一个芯片运用太阳能电池为其基础体系供电:无线电,微控制器和传感器,使每一个装备能够定位并与偕行举行通讯。曼彻斯特示意,未来ChipSats能够包含针对特定使命量身定制的电子装备。比方,它们可用于研讨天气形式,动物迁移或其他陆地征象。航天运用能够包含绘制围绕其他行星的小行星或卫星的外表特性或内部构成。

“太空探究的最大本钱是发射,我们正在勤奋创造能够实行有效使命的最小,最轻的卫星平台,”曼彻斯特说。

ChipSats是原型,特地用于绕地球轨道运转几天,然后再从新进入大气层。然则,从此次试验中网络的数据 – 有史以来最小的事情卫星同时布置 – 有助于考证曼彻斯特在卫星手艺小型化方面迈出下一步的目标。

自从Sputnik于1957年发射以来,列国 – 以及厥后的公司 – 已竞相将卫星送入轨道,用于军事和民用目标。但是,以10,000美圆将一磅有效载荷送入太空,发射本钱一直是进入的庞大停滞。然则在1999年,当斯坦福大学和加州理工大学的研讨人员定义和推行CubeSat时,取得了打破:一个轻型,4立方英寸的容器,能够举行小规模的科学使命。CubeSats完全符合NASA的目标,即开辟更小,更低价的使命,让更多的研讨人员有时机击败本钱停滞并将试验发送到太空。

胜利之路

2009年,在与康奈尔大学传授Mason Peck一同进修的过程当中,曼彻斯特设想如何将卫星的电子实质设想成比CubeSat更低价,更轻易构建的装备。在2011年,他经由过程将项目放在Kickstarter.com上为他的项目举行了众筹,敏捷从315名贡献者那边筹集了约莫75,000美圆,他最初称之为KickSat项目标诞生。“我愿望让任何人都能轻松而实惠地探究太空”曼彻斯特当时就这么说。

自从他在来到斯坦福大学之前经由过程哈佛大学和美国宇航局艾姆斯的研讨事情寻求这一愿景。他很扫兴。2014年,曼彻斯特的第一个KickSat项目被发射到载有100个ChipSats的太空中,然则一个小毛病致使试验卫星从新进入大气层并在布置之前熄灭起来。

临危不惧,曼彻斯特以及康奈尔大学,卡内基梅隆大学和美国宇航局艾姆斯的协作者为近来的使命从新设想了ChipSats。他们将105个ChipSats装入一个名为KickSat-2的CubeSat母舰,该母舰于11月17日发射到国际空间站。几个月来,曼彻斯特守候美国宇航局的绿灯将Kick-Sat-2内的ChipSats布置到低地球轨道。

当斯坦福大学校园背面的60英尺长的碟子发出布置敕令时,那一刻终究来了。另一个焦炙的日子过去之前,曼彻斯特得知敏感碟形天线已检测到来自ChipSats的微小信号,这意味着它们正在运转。曼彻斯特与世界各地的协作者一同跟踪ChipSats,由于他们传输数据直到从新进入大气并在3月21日熄灭起来。

遭到这一胜利的鼓励,曼彻斯特示意他将继承勤奋,在不久的未来,世界各地的门生,业余爱好者和国民科学家能够像如今驾驶无人机一样轻松地制作和发射他们本身的微型卫星使命。

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