Lav dine egne satellitter - 💡 Fix My Ideas

Lav dine egne satellitter

Lav dine egne satellitter


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Med et Lego NXT-system og $ 500 i dele bygget et team af International Space University-studerende denne fuldt fungerende prototype-satellit, vist af NASAs Chris Boshuizen (venstre) og Will Marshall.

Det er ofte sagt, at der ikke er noget, du ikke kan lave hjemme, og selv den endelige grænse er ikke for fjernt fra hænderne på en veludstyret gruppe af DIY'er.

Amatørgrupper har lanceret deres egne satellitter i rummet i 40 år. I dag hjælper billige teknologier og nye lanceringsstrategier DIY'er med at opbygge og lancere flere satellitter end nogensinde før.

Den mest succesfulde amatør satellit er AMSAT-OSCAR 7 (Figur B), som har været i kredsløb i 36 år og forbliver semi-operativ til denne dag. Oprindelig lanceret som et forsøg på nye typer transceivere, er det stadig muligt at sende, modtage, gemme og videresende meddelelser.

Lad os tage et kig på nutiden og fremtiden for amatør satellit bygning.

AMSAT-OSCAR 7 har bundet jorden siden 1974.

AMSAT og OSCAR Spacecraft

AMSAT (Radio Amateur Satellite Corporation) er en gruppe af organisationer, der designer, bygger og driver amatør satellitter. AMSAT-organisationer fra 23 lande har lanceret deres egne "kredsløbssatellitter med amatørradio" (OSCAR'er for kort). Den første af disse blev lanceret i 1961, kun fire år efter lanceringen af ​​Sputnik 1.

AMSAT rumfartøjsinterval i størrelse fra 2 kg til 50 kg og er blevet mere sofistikeret gennem årene. Hidtil har de fleste været placeret i kredsløb omkring Jorden, men AMSAT har endda retningslinjer for rumfartøjer, der kan rejse til andre steder i solsystemet. AMSAT-DL i Tyskland planlægger GO-Mars / P5A rumfartøjet, der skal lanceres til Mars.

AMSAT pionerer lanceringen af ​​amatør satellitter som sekundær nyttelast på kommercielle raketter ved at fylde det tomme rum omkring den større satellit, der betalte for turen. Selvom det ikke altid er gratis, er det stadig en meget omkostningseffektiv måde at få noget på plads.

PharmaSat, udviklet af NASA Ames Research Center og lanceret i 2009, er en tre-enhed CubeSat til at studere antifungale stoffer i mikrogravity.

Rør og kuber

AMSAT's banebrydende satellitter blev designet og bygget fra bunden, men i disse dage er der standardiserede nanosatellit-designs og endda starterpakker. TubeSats og CubeSats leder vejen med standarder for størrelse og levering til rummet.

CubeSats er baseret på et 10 cm-kubet design, der oprindeligt blev udviklet til universiteter. De kan tilsluttes i enheder på tre kuber lange, og de lanceres fra en rektangulær "peapod", skubbet ud i rummet som ærter presset fra en pod.

CubeSat missioner har båret en række højteknologiske gadgets, herunder kameraer med høj opløsning og endda instrumenter til måling af jordskælv. NASA lancerede for nylig sin egen CubeSat mission, PharmaSat, for at undersøge effektiviteten af ​​svampedræbende stoffer i rummet. NASA håber at gøre mere omkostningseffektiv microgravity forskning på denne måde. Et CubeSat kit til at opbygge en fungerende satellit kan koste mellem $ 5.000 og $ 300.000, men du kan bygge en meget billigere med nogle klog planlægning.

På samme måde som CubeSats leveres TubeSats fra en lang cylinder, der er fastgjort til raketets overste fase. Et TubeSat kit fra Interorbital Systems koster kun $ 8,000, inklusive lancering! Ifølge selskabets hjemmeside, "Planet Earth er kommet i alderen af ​​den personlige satellit." Jeg vil have min!

En fuldt fungerende satellit prototype bygget fra Lego Mindstorms NXT.

Lego og Smartphones

På NASA Ames Research Center forsøger vi at opdage, hvor billige vi kan bygge et rumfartøj. Med Lego Mindstorms NXT-systemet og omkring $ 500 i andre dele, byggede vi en fuldt fungerende prototype-satellit.

Vi er også meget interesserede i smartphones, som er bølgende med sensorer og har ombord computere mere magtfulde end næsten alle satellitter nogensinde sat i rummet. Faktisk har en smartphone næsten alle systemer i et rumfartøj undtagen solpaneler og fremdrift! Med lidt mere arbejde tror vi, at vi lancerer den første mobiltelefonbaserede satellit en dag (se side 74).

Kom der op

Mens du måske vil kunne opbygge en fungerende satellit til meget små penge, er der stadig to problemer at overvinde. Den første er at finde en lancering på en slags raket. Og hvis du ender med at køre en tur, er det næste problem overbevisende operatøren om, at din satellit ikke er en fare for den meget dyrere en, de sætter på raketen.

For at mindske risikoen for at beskadige enten raket eller andre rumfartøjer, skal din satellit gennemgå omfattende test for at sikre, at den er sikker. Dette vil omfatte at sætte det gennem ekstreme varme og kolde cyklusser, underkastes det simuleret vakuum i et stort vakuumkammer og ryster det aggressivt på et vibrationsbord. Hvis din satellit kan overleve dette straffe regime og stadig fungerer som du har designet det, så bør det også overleve raketturen og operere i rummet i nogen tid.

At få en lancering til dit objekt er nok den dyreste del af at gøre noget i rummet. Du kan frivilligt til et AMSAT-projekt, og vi har allerede nævnt TubeSats, som tilbyder en komplet leveringstjeneste. Hvis du bygger din satellit via et universitet eller en anden uddannelsesgruppe, kan NASAs Project ELaNa (Educational Launch of Nanosatellites) få en CubeSat til plads til omkring $ 30.000. Andrew's Space er et firma, som mæglere kommercielle lanceringer til SpaceXs spændende Falcon 1 og Falcon 9 raketter. Mens disse lanceringer koster mere end ELaNa, kan raketterne bære meget tungere satellitter - alt fra 1kg til 300kg!

Hvis du vil prøve din satellit ud, men ikke nødvendigvis have den i rummet i flere måneder, kan du overveje at sætte den på en kortvarig højhøjde lydende raket. Mange amatørgrupper lancerer raketter til over 10 km i højden. En anden mulighed er en ballontur i høj højde. Balloner er meget mere blide, og kan tage din eksperimentelle satellit op til 30 km uden meget besvær. Derefter har du masser af tid til at få det afgjort, startet og klar til at gøre det, den var designet til. Og hvis du tabte det, var det en del af planen, du skulle få mindst 30 sekunder fri-fald tid fra den højde!

Spacebridge er en offshoot af hackers gruppen Noisebridge i San Francisco Bay Area. De udvikler deres rumrejser ved hjælp af ballonlanceringer og smartphones, men håber snart at starte deres egne raketter. Og hvorfor kunne du ikke?



Du Kan Være Interesseret

5 Mere Clever Tool Storage Solutions

5 Mere Clever Tool Storage Solutions


Gik en soldrevet autonom båd lige over Stillehavet?

Gik en soldrevet autonom båd lige over Stillehavet?


Lavet i Baltimore: Bemanning Din Makerspace

Lavet i Baltimore: Bemanning Din Makerspace


Et nærmere udseende: Etsy Halloween Amigurumi Hæklede mønstre

Et nærmere udseende: Etsy Halloween Amigurumi Hæklede mønstre