ТелефонСб
PhoneSat — это текущий проект НАСА по созданию наноспутников потребительского класса с использованием немодифицированных готовых смартфонов и платформы Arduino и их запуску на низкую околоземную орбиту . Этот проект является частью программы НАСА по технологиям малых космических аппаратов и был начат в 2009 году в Исследовательском центре Эймса НАСА ( Моффетт-Филд , Калифорния ). [1]
Когда проект стартовал, типичный смартфон имел более быстрый процессор и больше памяти, чем средний спутник, одну или две камеры, несколько датчиков ускорения и вращения, компас, GPS- приемник, радиоприемники и литий-ионную батарею, и все это получила выгоду от значительных усилий в области исследований и разработок и экономии за счет масштаба в телекоммуникационной отрасли для снижения затрат.
Сообщается, что стоимость строительства первой версии спутника PhoneSat составила 3500 долларов США. [1] Сообщается, что стоимость второй версии составляет менее 7000 долларов США. Шасси всей серии PhoneSat представляет собой единую стандартную CubeSat шину размером 10 см × 10 см × 10 см (около 4 дюймов с каждой стороны). делались открытыми Управляющее программное обеспечение и встроенное ПО по возможности .
Проект PhoneSat был выбран Popular Science журналом одним из одиннадцати «Лучших новинок» в аэрокосмической категории в 2012 году. [2] [3]
Версии
[ редактировать ]ТелефонСат 1.0
[ редактировать ]PhoneSat 1.0 использует смартфон Nexus One ( HTC ) в качестве бортового компьютера [1] под управлением операционной системы Android 2.3.3. Эта версия не имеет солнечных батарей и работает от энергии, запасенной в 12 литий-ионных (Li-Ion) батареях. Основная цель миссии PhoneSat 1.0 заключалась в том, чтобы оставаться в космосе в течение короткого периода времени, отправляя цифровые изображения Земли и космоса через свою камеру, а также отправляя обратно информацию о состоянии спутника. Чтобы подготовиться к такой миссии, НАСА протестировало PhoneSat 1.0 в различных экстремальных условиях, включая термовакуумные камеры, испытания на альфа- и бета-излучение (без нейтронных испытаний), вибро- и ударные столы, полеты суборбитальных ракет и высотные воздушные шары.
Были запущены два спутника PhoneSat 1.0, названные «Грэм» и «Белл». Грэм был базовой моделью PhoneSat 1.0. Bell представлял собой модель PhoneSat 1.0 с приемопередатчиком Iridium, установленным на одном конце (компонент Iridium сформировал собственную космическую миссию, см. TechEdSat 2 ).
Грэм и Белл были выведены на низкую околоземную орбиту во время первого полета ракеты-носителя «Антарес» 21 апреля 2013 года и успешно проработали в космосе в рамках запланированной недельной миссии, а затем вернулись 27 апреля 2013 года. [4]
ТелефонСат 2.0
[ редактировать ]PhoneSat 2.0 построен на базе смартфона Nexus S ( Samsung ) под управлением операционной системы Android 2.3.3. Инженеры добавили двустороннюю радиосвязь S-диапазона для связи с Землей, четыре литий-ионных аккумулятора, солнечные панели для подзарядки батарей и GPS-приемник. Для управления ориентацией спутника несколько магниторкерных были добавлены катушек и реактивных колес.
Спутник Alexander Cubesat, также известный как PhoneSat 2.0 Beta или PhoneSat v2a, был запущен вместе с Грэмом и Беллом на ракете-носителе Antares в 2013 году. Причина странного одновременного запуска бета-версий PhoneSat 1.0 и 2.0 заключается в том, что запуски PhoneSat 1.0 были отложены. пока бета-версия 2.0 не была готова к запуску.
PhoneSat 2.4 и PhoneSat 2.5
[ редактировать ]PhoneSat 2.4 и 2.5, оба куб-спутника высотой 1 U, включали в себя двустороннюю радиосвязь S-диапазона, позволяющую инженерам управлять спутником с Земли, а также систему управления ориентацией куб-спутника в космосе. [5]
Phonesat 2.4 был запущен в ноябре 2013 года на ракете-носителе «Минотавр-1» в рамках миссии «Образовательный запуск наноспутников» (ELaNa)-4. [6]
PhoneSat 2.5 был запущен на Falcon-9 18 апреля 2014 года в рамках миссии ELaNa-5. [6] [7]
Последующие проекты
[ редактировать ]Шина PhoneSat использовалась в нескольких других проектах. Последующий проект, Edison Demonstration of Smallsat Networks (EDSN), представлял собой группировку из 8 спутников кубсатов высотой 1,5 U. [8] на базе архитектуры PhoneSat 3.0. Однако EDSN не вышла на орбиту, запустившись в рамках неудавшейся миссии Super Strypi в ноябре 2015 года. KickSat также использовал архитектуру PhoneSat.
Концепция PhoneSat и большая часть команды создали Службу передачи технологий НАСА. [9] создать Planet Labs в Сан-Франциско .
PhoneSat 3.0 и более поздние версии заменили телефонные платы на Intel Edison и продолжают запускаться в качестве размещенной полезной нагрузки в серии TechEdSat в НАСА Эймс. На смену дорогим радиостанциям S-диапазона пришли дешевые коммерческие адаптеры Wi-Fi . [10] а более высокая скорость обработки позволяет проводить программные эксперименты, такие как улучшенные архитектуры межспутниковой связи для сетей, устойчивых к задержкам TechEdSat , эксперименты по хронометрированию атомных часов и прогнозирование, управление и наведение траектории на орбите, необходимые для экзотормоза SPQR , с использованием авионики PhoneSat 5.0 на Микропроцессор Intel Edison. [11]
Запускает
[ редактировать ]
Три спутника NASA PhoneSat были запущены на борту ракеты Antares 110 A-ONE 21 апреля 2013 года в 21:00 по всемирному координированному времени с борта MARS LP-0A . Двумя из них были PhoneSats 1.0, названные Грэм и Белл ; и один был PhoneSat 2.0 по имени Александр . Они были названы в честь Александра Грэма Белла . [12] Они имеют массу 2,8 фунта (1,25 кг), 2,9 фунта (1,3 кг) и 3,14 фунта (1,426 кг). [13] [14] По данным команды PhoneSat, все три сошли с орбиты 27 апреля 2013 года. [15] Несколько снимков с них скачали радиолюбители и команда NASA Ames PhoneSat.
PhoneSat 2.4 запущен в ноябре 2013 года на борту ракеты Minotaur I ORS-3 20 ноября 2013 года в 01:15 UTC с борта MARS LP-0B . [5] Он снова вошел в атмосферу 31 января 2017 года после трех лет и двух месяцев на орбите. [16]
PhoneSat 2.5 запущен 18 апреля 2014 г. в 19:25 UTC в качестве дополнительной полезной нагрузки на борту SpaceX Falcon 9 v1.1 , ракеты [17] с распадом на орбиту и последующим входом в атмосферу 14 мая 2014 г. [18]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Клинт Финли (29 августа 2012 г.). «НАСА позволяет вам построить собственный спутник с помощью PhoneSat» . Проводной . Проверено 25 апреля 2013 г.
PhoneSat — проект, курируемый Исследовательским центром Эймса НАСА в Силиконовой долине. Первая версия спутника НАСА — PhoneSat 1.0 — стоит около 3500 долларов (2200 фунтов стерлингов) для создания… содержит телефон HTC Nexus One под управлением Android Операционная система
- ^ «25-й ежегодный конкурс «Лучшее из нового 2012 года, аэрокосмическая промышленность»» . Популярная наука. Архивировано из оригинала 28 февраля 2013 г. Проверено 25 апреля 2013 г.
- ^ «NASA PhoneSat. Спутник, использующий сотовый телефон в качестве центрального процессора» . Популярная наука. Архивировано из оригинала 27 мая 2013 г. Проверено 25 апреля 2013 г.
- ^ Управление миссий космических технологий НАСА, Демонстрации полета PhoneSat , 3 мая 2013 г. Проверено 7 августа 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Новейшие космические технологии НАСА для небольших домашних спутниковых телефонов» . Физика.орг . 06.12.2013 . Проверено 8 декабря 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б Инженерное управление НАСА Эймса, PhoneSat , 3 августа 2017 г. Проверено 7 августа 2023 г.
- ^ Серия наноспутников-смартфонов PhoneSat , NASAfacts , FS # 2014-03-01-ARC. Проверено 7 августа 2023 г.
- ↑ Демонстрация Эдисоном сетей Smallsat , 7 марта 2018 г.
- ^ Программа передачи технологий НАСА, дополнительный доход НАСА . Проверено 7 августа 2023 г.
- ^ Шиммин, Роган; Алена, Ричард; Прискаль, Седрик; Оядомари, Кен; Стоун, Том; Мурбах, Маркус; Гилстрап, Рэй (2016). «Успешный эксперимент с Wi-Fi Phone Sat во время полета Soarex-8». Аэрокосмическая конференция IEEE 2016 . стр. 1–9. дои : 10.1109/AERO.2016.7500826 . ISBN 978-1-4673-7676-1 . S2CID 20816715 .
- ^ Экзо-тормозной «парашют» НАСА для обеспечения безопасного возвращения малых космических кораблей , NASA.gov], 13 декабря 2016 г. Проверено 7 августа 2023 г.
- ^ Сюзанна Престо (23 апреля 2013 г.). «Полагаетесь на смартфон? Новые спутники НАСА делают это» . Голос Америки . Проверено 25 апреля 2013 г.
- ^ PhoneSat 1.0 и PhoneSat 2.0Beta. Отчет об оценке орбитального мусора (ODAR). A240-0803-XS001 //FCC, стр. 9
- ^ «Обзор испытательного запуска «Антареса» миссии A-ONE» (PDF) . Орбитальные науки. 17 апреля 2013 года . Проверено 18 апреля 2013 г.
- ^ http://phonesat.org/ «Наш орбитальный анализ показывает, что спутники PhoneSat сошли с орбиты 27 апреля и сгорели в атмосфере Земли, как и было предсказано».
- ↑ Повторный вход: PhoneSat 2.4 , 1 февраля 2017 г., SpaceFlight 101. Проверено 7 августа 2023 г.
- ^ «SpaceX Falcon 9 успешно запустил CRS-3 Dragon | NASASpaceFlight.com» . nasaspaceflight.com. 18 апреля 2014 года . Проверено 7 мая 2014 г.
- ^ PHONESAT 2.5 , В небе. Проверено 7 августа 2023 г.
- ^ Стивен Кларк, PhoneSats НАСА установил отметку для первых спутников-смартфонов // SPACEFLIGHT NOW, 25 апреля 2013 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Phonesat.org , показывающий полную траекторию первого созвездия Phonesat.
- Демонстрация полетов PhoneSat. Наноспутник-смартфон НАСА. Архивировано 27 апреля 2013 г. в Wayback Machine // НАСА.
- Изображения загружены с PhoneSats , PhoneSat.org
- Миссии PhoneSat-1 и -2 на первом полете ракеты Антарес , eoPortal
- Проект NASA Ames PhoneSat , Майк Сафьян (NASA Ames), 2011 г.
- В.Бёкелаерс и др., PhoneSat 2.0 , НАСА Эймс, Ассоциация университетских космических исследований // 9-й ежегодный весенний семинар разработчиков Cubesat