Программа малых спутников (Военно-морская академия США)

( Военно-морской академии США USNA) Программа малых спутников (SSP) ^[1] была основана в 1999 году для активного поиска возможностей полета миниатюрных спутников, спроектированных, построенных, испытанных и управляемых или контролируемых гардемаринами. Аэрокосмические лаборатории Военно-морской академии являются одними из самых современных и обширных в стране. ^[2] Эти объекты включают в себя лаборатории конструкций, 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 покупку и изготовление компонентов, поездки для поддержки испытаний и интеграции, координацию с лабораториями Министерства обороны США или Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) или с университетами для совместных проектов, а также направляет гардемаринов через Министерство обороны. (DoD) Процесс выбора полета Совета по обзору космических экспериментов (SERB).

Процесс разработки спутника - это работа, продолжающаяся в течение нескольких семестров, требующая участия гардемаринов из двух отдельных групп: 1) Старшая группа разработчиков Capstone, включающая несколько последовательных выпускных классов, и 2) Внеклассная деятельность, открытая для всех четырех классов и любой основной программы. В старшем классе гардемарины первого класса, изучающие аэрокосмическую инженерию / астронавтику, изучают проект космического корабля и начинают процесс создания спутника в осеннем семестре с определением миссии и определением требований с последующей разработкой концептуального проекта. В весеннем семестре выпускники-гардемарины проведут сборку, испытания и финальную 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 старшей команде разработчиков, однако они проектируют, строят, конструируют и тестируют свои собственные платформы.

Объем проектов, поддерживаемых SSP, ограничен ресурсами Департамента аэрокосмической техники USNA. Гардемарины, участвующие в проектах, спонсируемых SSP, в основном набираются из специалистов первого класса (старших) в области аэрокосмической техники, которые решили сосредоточиться на космонавтике.

Список спутников

Список спутников USNA
Спутник	Обозначение USNA	Дата запуска	Статус
Сапфир	УСНА-0	2001
ПКСат	УСНА-1	2001	*АКТИВНЫЙ
PCSat-2 (МКС)	УСНА-2	июль 2005 г.
PCSat-3 (МКС)	УСНА-3	июль 2005 г.
ДУХ	УСНА-4
МидСТАР	УСНА-5	март 2007 г.
РАФТ/МАРСком	УСНА-6
PSAT	УСНА-7	май 2015 г.	*АКТИВНЫЙ
ДРАКОНсат	УСНА-8
МидСТАР II	УСНА-9	Отменено
Военный корабль США Лэнгли	УСНА-10	май 2015 г.	Не отвечает
БРИКСат	УСНА-11	май 2015 г.	*АКТИВНЫЙ
QIKCOM-1 (хостинг)	УСНА-12	Сентябрь 2015 г.	Ожидание развертывания
QIKCOM-2 (хостинг)	УСНА-13	Конец 2016 г.	Проявленный
БРИКСат-2	УСНА-14	Сентябрь 2017 г.	Проявленный
ПСАТ-2	УСНА-15	Сентябрь 2017 г.	Проявленный
HFSat	УСНА-16		В разработке
НСат	УСНА-17		В разработке
ТЫ	УСНА-18		В разработке
RSat	УСНА-19		В разработке

ПКСат

PCsat, или прототип спутника связи, был первой космической операционной системой Военно-морской академии США. Запущенный в 2001 году из Кадьяка, Аляска, PCSat обеспечивал двустороннюю портативную связь для студентов и путешественников APRS в рамках любительской спутниковой службы. PCSat остается старейшим из сохранившихся спутников, построенных мичманами в космосе. См. http://aprs.org/pcsat.html.

PCSat-2 и PCSat-3

Оба последующих спутника PCSat представляли собой повторяющиеся конструкции первого успешного спутника PCSat. Эти два спутника были запущены к МКС 26 июля 2005 года и активированы через 8 дней во внешнем «чемодане», установленном космонавтом во время выхода в открытый космос. Его открыли, чтобы обнажить солнечные элементы и активировать транспондер данных. Помимо поддержки экспериментов по связи, PCSat-2/3 также обеспечивал телеметрию, управление и контроль, а также эксперимент с солнечными батареями NRL ( http://aprs.org/pcsat2.html ).

Сапфир

В 2001 году гардемарины Военно-морской академии объединились со студентами Стэнфордского университета и Университета Джорджа Вашингтона для запуска и эксплуатации второго спутника, получившего название «Сапфир». Первоначально Sapphire был оснащен камерой, синтезатором голоса и инфракрасным датчиком Земли, а позже был модифицирован для поддержки сети APRS для поддержки PCSat. Sapphire также был запущен в 2001 году на судне Kodiak Star в Кадьяке, Аляска.

ДУХ

Эксперимент по нейтральной плотности атмосферы (ANDE) был еще одной полезной нагрузкой PCSat, которая летала внутри сферы исследовательской лаборатории ВМФ, запущенной для изучения плотности атмосферы. У ANDE не было солнечных панелей, вместо этого ANDE использовала 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 ).

РАФТ/МАРСком

RAFT/MARScom был шестым спутником, построенным USNA, и представлял собой комбинацию двух небольших 5-дюймовых спутников кубической формы. Радиолокационный транспондер (RAFT) был кубом номер один и использовался для исследования системы космического наблюдения ВМФ. Второй куб, получивший название MarsCom, содержал транспондер, который также продолжал поддерживать последующую связь типа транспондера PCSat и синтезатор голоса (DoD Volunteer Emergency Communicators) ( http://aprs.org/raft.html ).

МИДСТАР

MIDSTAR был крупнейшим спутником USNA и состоял из нескольких второстепенных полезных нагрузок для программы космических испытаний, работавших в S-диапазоне. Спутник был способен поддерживать связь только с наземной станцией USNA. MIDSTAR II был продолжением первого; однако он никогда не летал.

ДРАКОНЫСат

DRAGONSat был первым спутником Cubesat высотой 1U, построенным гардемаринами. Основной полезной нагрузкой была гравитационно-градиентная стрела, наконечник которой выдвигался на 1,5 метра от спутника.

DRAGONSat до интеграции полезной нагрузки. С левой стороны спутника видно отверстие для выдвижной стрелы.

Военный корабль США Лэнгли

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

БРИКСат

БРИКСat-1

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

БРИКСат-2

BRICSat-2 после первоначальной сборки. Отверстия двигателя можно увидеть как маленькие отверстия на передней части спутника.

Этот CubeSat высотой 1,5U, представленный при запуске тяжелого грузового корабля SpaceX STP-2 в сентябре 2017 года, продолжает летные испытания двигателей Университета Джорджа Вашингтона. BRICSat-2 проведет аналогичные испытания, что и BRICSat-1, но с модернизированной радиостанцией, которая также будет использоваться на PSAT-2. См. http://aprs.org/bricsat-2.html.

PSAT

ПСАТ-1

PSAT или ParkinsonSat — это обновленная версия PCSat, работающая с использованием сети APRS. В PSAT также имеется транспондер PSK-31. PSAT-1, запущенный вместе с BRICSat и USS Langley 20 мая 2015 года, имел некритические сбои и продолжает работать сегодня. См. http://aprs.org/psat.html.

ПСАТ-2

Этот спутник связи, представленный при запуске тяжелого грузового корабля SpaceX STP-2 в сентябре 2017 года, объединил все средства управления и контроля APRS, а также пользовательский транспондер APRS на единой плате в качестве основы для будущих миссий USNA CubeSat. Он объединяет всю сеть ретрансляции данных APRS, впервые разработанную USNA со времен PCSat в 2001 году, а также эксперименты PSK-31 и TouchTone Texting QIKCOM-2 в одном спутнике. См. http://aprs.org/psat-2.html.

КИККОМ

КИККОМ-1

QIKCom-1 — это полезная нагрузка любительской радиосвязи, созданная для использования преимуществ ранее разработанной сети APRS. Поскольку он летает на космическом корабле-хозяине (SIMPL), не было разработано ни солнечных панелей, ни систем ориентации (как в предыдущих проектах). Он продолжает миссии PCSat и PSAT, включающие транспондеры пакетной радиосвязи APRS для ретрансляции удаленной телеметрии, данных датчиков и пользовательских данных от удаленных пользователей, а также экспериментов любительской радиосвязи с окружающей средой. Транспондер данных также включает в себя всю телеметрию, а также управление и контроль для всего CubeSat.

QUICOM-1 прибыл на МКС и ожидает развертывания. В настоящее время выпуск SIMPL/QIKCOM-1 приостановлен из-за проблем с лицензированием радиосвязи. После выпуска ожидаемое время жизни очень короткое — всего пару недель. См. http://aprs.org/qikcom-1.html.

КИККОМ-2

QIKCOM-2 — еще одна полезная нагрузка, созданная USNA, летающая в рамках миссии eXCITe, запуск которой запланирован на конец 2016 года. Полезная нагрузка продолжает миссии APRS предыдущих космических систем USNA, но также добавляет более простую возможность восходящей линии связи с тональным набором номера, чтобы пользователи по всему миру могли существующие радиостанции с клавиатурой вместо более дорогих специализированных радиостанций APRS с прошлых спутников. QIKCOM-2 позволяет сообщать о местоположении и отправлять текстовые сообщения из любой точки мира с помощью простых радиостанций стоимостью 90 долларов. Поставленный в ноябре 2015 года интегратору космических кораблей, QIKCOM-2 хранится в качестве резервного и будет запущен при первой же возможности. См. http://aprs.org/qikcom-2.html.

HFSat

HFSat задуман как эксперимент HF SATCOM (высокочастотная спутниковая связь), чтобы продемонстрировать использование HF-радиостанций для простого резервного HF SATCOM. Эта концепция позволит каждому подразделению, от крупнейших военных кораблей ВМФ до одного пехотинца морской пехоты, быть оснащенным КВ-радиостанциями для доступа к спутниковой связи без необходимости использования специальных радиостанций. Детальное проектирование началось в конце лета 2016 года, и при первоначальных испытаниях будут использоваться распределения ВЧ-спутников в любительских спутниковых службах, а также любительские эксперименты по всему миру.

НСАТ

NSAT — это запланированный CubeSat высотой 1,5U, предназначенный для размещения двух экспериментов, и он станет первым спутником USNA, который будет использовать систему управления и контроля Министерства обороны, лицензированную через NTIA. Первая из полезных нагрузок будет проверять использование упрощенных методов шифрования в космической среде. Второй эксперимент будет посвящен экспериментальной системе распределенного электропитания для НАСА.

ТЫ

TUGSat — это планируемый CubeSat высотой 3U с электрической силовой установкой (аналогичный BRICSat), специально разработанный для управления ориентацией и возможности маневрирования. Он будет предназначен для работы с последующими модулями RSAT с возможностью стыковки.

РСат-П

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

Ссылки

^ «МидСТАР-2» . Архивировано из оригинала 26 июля 2006 г. Проверено 10 апреля 2006 г.
^ http://intranet.usna.edu/AeroDept/admin/facilities.html. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ PCSAT2. Архивировано 3 мая 2007 г. на Wayback Machine.

Внешние ссылки

[midstar2-1] «МидСТАР-2» . Архивировано из оригинала 26 июля 2006 г. Проверено 10 апреля 2006 г.

[2] ttp://intranet.usna.edu/AeroDept/admin/facilities.html. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[3] PCSAT2. Архивировано 3 мая 2007 г. на Wayback Machine.

[1]

[2]

[3]