Программа малых спутников (Военно-морская академия США)

Основной автор этой статьи, по-видимому, тесно связан с ее темой. Возможно, потребуется очистка для соответствия политике Википедии в отношении контента, в частности нейтральной точки зрения . Пожалуйста, обсудите это подробнее на странице обсуждения . ( Сентябрь 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Программа малых спутников (SSP) Военно-морской академии США (USNA) [ ^1] была основана в 1999 году для активного изучения возможностей полетов миниатюрных спутников, разработанных, построенных, испытанных и управляемых или контролируемых гардемаринами. Аэрокосмические лабораторные объекты Военно-морской академии являются одними из самых передовых и обширных в стране. ^[2] Эти объекты включают лаборатории структур, лаборатории двигателей и роторов, лаборатории моделирования, аэродинамические трубы со скоростями потока от дозвуковых до сверхзвуковых, компьютерные лаборатории и наземную спутниковую станцию. ^[3] SSP предоставляет средства на закупку и строительство компонентов, поездки в поддержку тестирования и интеграции, координацию с лабораториями Министерства обороны США или Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) или с университетами для совместных проектов, а также проводит гардемаринов через процесс отбора полетов Совета по рассмотрению космических экспериментов (SERB) Министерства обороны (DoD).

Процесс разработки спутника — это многосеместровый процесс, требующий участия гардемаринов из двух отдельных групп: 1) Старшая команда по проектированию дипломных проектов, включающая несколько последовательных выпускных классов и 2) Внеклассная деятельность, открытая для всех четырех классов и любой программы специализации. В старшем выпускном классе гардемарины первого класса, изучающие аэрокосмическую инженерию/астронавтику, берут проектирование космических аппаратов и инициируют процесс создания спутника в осеннем семестре с определения миссии и определения требований, за которыми следует разработка концептуального проекта. В весеннем семестре выпускники-гардемарины проведут сборку, тестирование и окончательную подготовку спутника к запуску. Внеклассная группа, состоящая из всех классов и открытая для всех специальностей, также вносит свой вклад в SSP и предназначена для дальнейшего развития взаимодействия гардемаринов с космическими проектами. Группа часто помогает и содействует старшей команде дипломных проектов, однако они проектируют, строят, конструируют и испытывают свои собственные платформы.

Масштаб проектов, поддерживаемых SSP, ограничен ресурсами Департамента аэрокосмической техники USNA. Гардемарины, участвующие в спонсируемых SSP проектах, в основном набираются из числа выпускников первого класса (старших) по аэрокосмической технике, которые решили сосредоточиться на астронавтике.

PCsat, или прототип спутника связи, был первой космической операционной системой Военно-морской академии США. Запущенный в 2001 году с Кадьяка, Аляска, PCSat обеспечивал двустороннюю ручную связь для студентов и путешественников APRS в рамках любительской спутниковой службы. PCSat остается старейшим сохранившимся спутником, построенным гардемаринами в космосе. См. http://aprs.org/pcsat.html

Оба последующих PCSat были повторными конструкциями первого успешного PCSat. Эти два спутника были запущены на МКС 26 июля 2005 года и активированы 8 дней спустя во внешнем «чемодане», установленном астронавтом во время выхода в открытый космос. Он был открыт для того, чтобы обнажить солнечные элементы и активировать ретранслятор данных. В дополнение к поддержке экспериментов по связи, PCSat-2/3 также обеспечивал телеметрию, управление и контроль, а также эксперимент с солнечными элементами NRL (http://aprs.org/pcsat2.html).

В 2001 году курсанты Военно-морской академии объединились со студентами Стэнфордского университета и Университета Джорджа Вашингтона для запуска и эксплуатации второго спутника под названием Sapphire. Первоначально Sapphire был оборудован камерой, синтезатором речи и инфракрасным датчиком Земли, а затем был модифицирован для поддержки сети APRS в поддержку PCSat. Sapphire также был запущен в 2001 году на Kodiak Star с Кадьяка, Аляска.

Эксперимент по определению нейтральной плотности атмосферы (ANDE) был еще одной последующей полезной нагрузкой PCSat, которая летала внутри сферы Navy Research Lab, запущенной для изучения плотности атмосферы. У ANDE не было солнечных панелей, вместо этого в ANDE использовались 112 литиевых элементов размера "D". Внешние антенны также не устанавливались. Каждая из двух половин сферы была изолирована и использовалась как дипольная антенна (http://aprs.org/ande.html).

RAFT/MARScom был 6-м построенным спутником USNA и представлял собой комбинацию из двух небольших 5-дюймовых кубических спутников. Radar Fence Transponder (RAFT) был кубом номер один и использовался для изучения системы космического наблюдения ВМС. Второй куб, названный MarsCom, содержал транспондер, который также продолжал поддерживать последующие коммуникации типа транспондера PCSat и синтезатор речи (DoD Volunteer Emergency Communicators) (http://aprs.org/raft.html).

MIDSTAR был крупнейшим спутником USNA и состоял из нескольких второстепенных полезных нагрузок для Программы космических испытаний, которые работали в S-диапазоне. Спутник мог общаться только с наземной станцией USNA. MIDSTAR II был продолжением первого; однако он так и не полетел.

DRAGONSat был первым 1U Cubesat, построенным гардемаринами. Основной полезной нагрузкой была гравитационная стрела, которая выдвигала наконечник массы на 1,5 метра от спутника.

Этот 3U Colony-1 Cubesat был разработан для предоставления файлового сервера на базе Linux в космосе, работающего в диапазоне S. Он был запущен в миссии ULTRA весной 2015 года. Связь со спутником так и не была установлена.

BRICSat-1 — это 1,5 U Cubesat с основной полезной нагрузкой в ​​виде микроарочных двигателей, созданных Университетом Джорджа Вашингтона для экспериментов с управлением ориентацией. Он был запущен в рамках миссии ULTRA весной 2015 года и до сих пор активен. BRICSat-1 также продолжает поддерживать радиолюбителей через многопользовательский транспондер текстовых сообщений PSK-31, аналогичный PSAT, обновленной версии PCSAT. Эксперимент с двигателями прошел успешно; однако проблемы со связью не позволяют получить данные со спутника. См. http://aprs.org/bricsat-1.html

Манифест о запуске STP-2 тяжелого транспортного средства SpaceX в сентябре 2017 года, этот 1.5U CubeSat продолжает летные испытания двигателей Университета Джорджа Вашингтона. BRICSat-2 проведет такие же испытания, как BRICSat-1, но с переработанным радио, также запущенным на PSAT-2. См. http://aprs.org/bricsat-2.html

PSAT или ParkinsonSat — это усовершенствованная версия PCSat, которая работает с использованием сети APRS. PSAT также оснащен транспондером PSK-31. Запущенный вместе с BRICSat и USS Langley 20 мая 2015 года, PSAT-1 имел некритические сбои и продолжает работать по сей день. См. http://aprs.org/psat.html

Продемонстрированный на запуске STP-2 тяжелого транспортного средства SpaceX в сентябре 2017 года, этот спутник связи интегрировал все команды и управление APRS, а также пользовательский транспондер APRS на одной плате в качестве основы будущих миссий USNA CubeSat. Он объединяет всю сеть ретрансляции данных APRS, впервые разработанную USNA с PCSat в 2001 году, и включает эксперименты PSK-31 и TouchTone Texting QIKCOM-2 в одном спутнике. См. http://aprs.org/psat-2.html

QIKCom-1 — это любительская радиотехническая полезная нагрузка, созданная для использования ранее разработанной сети APRS. Поскольку она летает на космическом корабле-носителе (SIMPL), не было разработано солнечных панелей или систем управления ориентацией (как в предыдущих проектах). Она продолжает миссии PCSat и PSAT, содержащие транспондеры пакетной радиосвязи APRS для ретрансляции удаленной телеметрии, данных датчиков и пользователей от удаленных пользователей и любительских радиоэкспериментов по окружающей среде. Транспондер данных также включает в себя всю телеметрию и управление для полного CubeSat.

QUICOM-1 прибыл на МКС и ожидает развертывания. В настоящее время SIMPL / QIKCOM-1 удерживается от выпуска из-за SNAFU по лицензированию радио. После выпуска ожидаемый срок службы очень короткий, всего пару недель. См. http://aprs.org/qikcom-1.html

QIKCOM-2 — еще одна полезная нагрузка, созданная USNA, которая будет запущена в рамках миссии eXCITe в конце 2016 года. Полезная нагрузка продолжает миссии APRS предыдущих космических систем USNA, но также добавляет более простую возможность тонального набора, чтобы пользователи по всему миру могли использовать существующие радиостанции с кнопочными панелями вместо более дорогих специализированных радиостанций APRS с прошлых спутников. QIKCOM-2 позволяет сообщать о местоположении и отправлять текстовые сообщения из любой точки Земли с помощью простых радиостанций за 90 долларов. QIKCOM-2, доставленный в ноябре 2015 года интегратору космических аппаратов, удерживается в качестве горячего резерва и будет запущен при первой возможности. См. http://aprs.org/qikcom-2.html

HFSat разработан как эксперимент HF SATCOM (высокочастотная спутниковая связь) для демонстрации использования HF-радиостанций для простого резервного HF SATCOM. Концепция позволит оснастить каждое подразделение от крупнейших военных кораблей ВМС до одного пехотинца морской пехоты HF-радиостанциями для доступа к SATCOM без необходимости использования специальных радиостанций. Детальное проектирование началось в конце лета 2016 года, и начальные испытания будут использовать спутниковые распределения HF в любительских спутниковых службах, а также любительские эксперименты по всему миру.

NSAT — это запланированный 1.5U CubeSat, разработанный для размещения двух экспериментов, и станет первым спутником USNA, который будет использовать систему управления и контроля DoD, лицензированную через NTIA. Первая полезная нагрузка будет тестировать использование упрощенных методов шифрования в космической среде. Второй эксперимент будет запускать экспериментальную распределенную систему питания для NASA.

TUGSat — это запланированный 3U CubeSat с электрической тягой (похожий на BRICSat), специально разработанный для управления ориентацией и маневрирования. Он будет разработан для работы с последующими модулями RSAT с возможностью стыковки.

RSat-P, или прототип ремонтного спутника, представляет собой 3U CubeSat и первую робототехническую миссию USNA, запущенную 16 декабря 2018 года. RSat-P оснащен двумя роботизированными руками для роботизированных исследований и манипуляций в космической среде. Будущие модели RSat будут прикреплены к TUGSAT, что обеспечит необходимые возможности маневрирования.

• http://aprs.org/qikcom-1.html
• http://aprs.org/qikcom-2.html
• http://aprs.org/pcsat.html
• http://aprs.org/ariss.html
• http://aprs.org/psat.html
• http://aprs.org/psat-2.html
• http://aprs.org/bricsat-1.html
• http://aprs.org/bricsat-2.html
• http://aprs.org/astars.html