Het maken van de snede voor het astronautenprogramma van NASA is geen voorwaarde voor onderzoek in de ruimte. Een team van studenten van de Arizona State University hebben kleine satellieten gemaakt die voor slechts $ 1.000 in de ruimte kunnen worden gelanceerd, honderden keren goedkoper dan traditionele satellieten. De apparaten van 3 centimeter breed, SunCube FemtoSats genaamd, kunnen de barrière voor ruimteonderzoek veel, veel lager maken.
"We hebben constant geprobeerd de ruimte-elektronica te miniaturiseren", zegt Jekan Thanga, universitair docent aan de School of Earth and Space Exploration van Arizona State en hoofd van het Space and Terrestrial Robotic Exploration (SpaceTREx) -laboratorium. "Ongeveer zes maanden geleden realiseerden we ons dat we een aantal ongelooflijke prijspunten konden bereiken ... dat was heel aantrekkelijk voor ons."
De FemtoSats op zonne-energie, die vanuit elke faciliteit met lanceermogelijkheden als vracht naar de ruimte kunnen worden verzonden, zijn uitgerust met energiesystemen, kleine computers, radio's en camera's. Zoals Thanga uitlegt, ze konden alleen of in zwermen werken. Alleen konden ze individuele experimenten de ruimte in dragen. In een zwerm konden ze realtime naar bijvoorbeeld een beschadigd ruimteschip kijken, zodat ingenieurs de nodige reparaties konden zien. Thanga stelt zich voor dat zwermen FemtoSats aan boord van grotere ruimtevaartuigen reizen tijdens interplanetaire missies, om te worden ingezet als helpers op kritiek moment, zoals wanneer het ruimtevaartuig een telescoop uitrolt.
Op de korte termijn heeft Thanga vier hoofddoelen voor de FemtoSats. Ten eerste zou hij ze graag zien worden gebruikt in STEM-onderwijs, met studenten zo jong als middelbare scholieren die hun eigen experimenten ontwerpen en lanceren.
"Ik denk dat het voor studenten een heel boeiende ervaring is om hun eigen ruimtevaartuig te bouwen". “We hopen dat dit unieke vaardigheden oplevert. De kleine ruimtevaartsector heeft alle mensen nodig die het kan krijgen. Dit is echt een methode om de volgende generatie te trainen. ”
Ten tweede ziet Thanga de satellieten als nuttig voor geminiaturiseerde versies van huidige experimenten. Ten derde kunnen de kubussen worden gebruikt om kunstmatige zwaartekrachtexperimenten uit te voeren, die belangrijk zijn voor biochemisch en farmaceutisch onderzoek naar hoe mensen het doen in de ruimte. Ten vierde kunnen de kubussen worden gebruikt als persoonlijke ruimtecamera's, waardoor gewone mensen de ruimte kunnen verkennen en de aarde van bovenaf kunnen zien.
Uiteindelijk zouden de FemtoSats commercieel verkrijgbaar kunnen zijn. Thanga speculeert dat ze misschien kunnen worden gekocht op sites, zoals Amazon, als onderdeel van een vooraf betaald pakket - een vast tarief zou een gebruiker de satelliet plus een plek bij een toekomstige lancering opleveren.
Thanga hoopt het komende jaar een prototype van de FemtoSats in de ruimte te krijgen. Als de eerste proeven niet werken, kan het team het gewoon opnieuw proberen, iets dat onhaalbaar zou zijn met duurdere satellieten.
“Er zijn nog veel onbekenden. Er zijn grote risico's op falen, en de mogelijkheid om te verzenden en vervolgens opnieuw te verzenden maakt dit tot een sandbox die kan helpen het veld te versnellen, ”zegt Thanga.
Het team van Thanga werkt ook aan technologieën die het volume van FemtoSats helpen vergroten. Ze kunnen mechanische apparaten gebruiken die zich uit de satellietkubus ontplooien of telescopen. Ze kijken ook naar opblaasbare apparaten die een poeder dragen dat eenmaal in de ruimte gas wordt, waardoor het opblaasbare in een grotere ruimte wordt uitgebreid. Hierdoor zouden de FemtoSats grotere experimenten kunnen uitvoeren of kunnen profiteren van grotere antennes of andere apparaten in de ruimte.
In de toekomst stelt Thanga zich FemtoSats voor als een leger van observatieapparatuur die het aardoppervlak op een veel korreliger niveau bekijkt dan grotere, duurdere satellieten. FemtoSats die op grotere ruimtevaartuigen rijden, kunnen bijvoorbeeld planetaire activiteit volgen, zoals vulkaanuitbarstingen op de binnenste maan van Jupiter, Io; zeldzame dieren opsporen; of kijk uit voor kleine meteoriethits. Ze konden ook kijken naar zeldzame, wetenschappelijk interessante weersverschijnselen, zoals 'gigantische stralen' of bliksem die vanuit de middenatmosfeer van de aarde omhoog naar de ruimte toeslaat.
"Ze zijn ogen in de ruimte, " zegt Thanga.
