ESTCube-1

ESTCube-1
	Иллюстрация ESTCube-1
Тип миссии	Технология
Оператор	Тартуский университет
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ	2013-021C
САТКАТ нет.	39161
Веб-сайт	http://www.estcube.eu/en/home
Продолжительность миссии	Планируется: 12 месяцев. ; Финал: 1 год, 9 месяцев, 10 дней
Свойства космического корабля
Стартовая масса	1,048 кг (2,31 фунта)
Сухая масса	1,048 кг (2,31 фунта)
Власть	3,6 Вт
Начало миссии
Дата запуска	7 мая 2013, 02:06:31 UTC
Ракета	Вега рейс ВВ02
Запуск сайта	Куру ELA-1
Подрядчик	ЧТО
Конец миссии
Деактивирован	17 февраля 2015 г., 10:27:00 UTC
Последний контакт	19 мая 2015 г.
Дата распада	2038 г. *оценка
Орбитальные параметры
Справочная система	Геоцентрический
Режим	Низкая Земля
Высота перигея	665 км
Высота апогея	665 км
Наклон	98,129 градусов
Период	98,03 минуты

ESTCube-1 — первый эстонский спутник и первый спутник в мире, пытающийся использовать электрический парус на солнечной энергии (E-парус). Запущен 7 мая 2013 года на «Вега ВВ02». ракете-носителе ^[3]^[4] и успешно выведен на орбиту. ^[5] При разработке ESTCube-1 использовался стандарт CubeSat для наноспутников , в результате чего был создан куб размером 10×10×11,35 см, объемом 1 литр и массой 1,048 кг. ^[6]^[7]

Официально миссия завершилась 17 февраля 2015 года, и было сказано, что за это время в результате нее было защищено 29 бакалаврских и 19 магистерских диссертаций, 5 докторских диссертаций и 4 стартапа. ^[8] Развертывание троса электронного паруса не удалось, поэтому не было проведено никаких измерений ни электронного паруса, ни системы раскрытия плазменного торможения. ^[9] Последний сигнал от ESTCube-1 был получен 19 мая 2015 года.

Научная цель

ESTCube-1, разработанный в рамках эстонской студенческой спутниковой программы, представлял собой образовательный проект, в котором участвовали студенты университетов и старших классов. ^[10]^[11]

Хотя при создании ESTCube-1 упор был сделан на обучение студентов, у него была научная цель. На спутнике был установлен электрический солнечный ветровой парус (E-парус), изобретенный финским ученым Пеккой Янхуненом . Во время полета ESTCube-1 со спутника должны были быть развернуты 10 метров проволоки E-sail толщиной 20–50 микрометров, иногда называемой «Heytether». Развертывание Heytether должно было обнаруживаться по уменьшению скорости вращения спутника или бортовой камере. ^[12]

Чтобы контролировать взаимодействие элемента E-sail как с плазмой, окружающей Землю, так и влияние, которое оно оказывает на скорость вращения космического корабля, два нанотехнологических электронных излучателя/пушки на борту находились . Эмиттеры электронов были подключены к элементу E-sail, который должен был быть положительно заряжен до 500 вольт путем выброса электронов. Положительные ионы в плазме должны были толкать элемент E-паруса и влиять на скорость вращения спутника. Влияние плазмы на Е-парус должно было измеряться по изменению упомянутой скорости вращения. Трос также предназначался для вывода спутника с орбиты, используя его в качестве плазменного тормоза, чтобы продемонстрировать возможность возврата небольших спутников с орбиты. На борту также была цветная CMOS- камера, способная делать снимки в формате RAW с разрешением VGA. Эта камера использовалась для получения изображений Земли и предназначалась для наблюдения за развертыванием Хейтетера.

Орбита

Для завершения научного эксперимента и неоднократной связи со спутником была выбрана солнечно-синхронная круговая орбита на высоте 670 километров. ESTCube-1 был запущен на орбиту компанией Arianespace с помощью ракеты Vega VV02 , которая стартовала с ELA-1 в Куру в 02:06:31 UTC 7 мая 2013 года. Спутник был выведен на орбиту, связь успешно установлена. ^[13] с первой фотографией Земли, сделанной 15 мая и переданной на землю в любительском радиодиапазоне. ^[5]

Срок службы спутника

План, начиная с запуска 7 мая 2013 года, включал следующие шаги:

Через полчаса после развертывания спутника из стартовой капсулы антенны спутника были развернуты, а радиопередатчик и важные подсистемы включены.
В течение первых 48 часов после развертывания спутник отправлял только сигналы CW-маяка в безопасном режиме.
Первые недели были использованы для тестирования спутника и его запуска на полную мощность.
Ориентация спутника так, чтобы бортовая камера была обращена к Земле, чтобы получить изображения Эстонии. Эта цель была достигнута в ходе проекта.
Вращение спутника вокруг своей продольной оси со скоростью 1 оборот в секунду. ESTCube-1 стал, возможно, самым быстровращающимся управляемым спутником в истории, достигнув угловой скорости 841°/сек.
В середине октября 2014 года была предпринята попытка развертывания элемента E-Sail со спутника с помощью центробежной силы , однако развертывание не удалось, возможно, из-за застрявшей катушки. ^[1] Бортовая камера не получила подтверждения о развертывании, и дальнейшие эксперименты с электропарусом не проводились.
После неудачного развертывания троса E-Sail бортовые эмиттеры электронов с холодным катодом были успешно испытаны.

Конец миссии

Миссия завершилась из-за деградации фотоэлектрической энергосистемы. ^[1] и впоследствии батареи разрядились. Последняя официальная передача была передана 17 февраля 2015 года, однако съемка Земли и сбор данных об окружающей среде продолжались до 19 мая 2015 года. План по испытанию солнечного паруса, который нес спутник, провалился, поскольку механизм размотки троса паруса не выдержал взлета ракеты. вибрация. ^[9]

Дизайн

Размеры и вес

Во время разработки эстонской спутниковой миссии было решено создать CubeSat высотой 1U.По стандарту 1 юнит (1U) длина стороны основания CubeSat должна составлять 100,0±0,1 мм, а высота спутника - 113,5±0,1 мм.Масса также задается в стандарте CubeSat, максимально возможная масса для CubeSat 1U составляет 1300 грамм.

Коммуникации

Связь со спутника осуществлялась на двух Международным союзом радиолюбителей. частотах, зарегистрированных

437,250 МГц
437,505 МГц ^[14]

Периодическая, но очень медленная связь осуществлялась с использованием телеграфного сигнала со скоростью 18 слов в минуту на частоте 437,250 МГц. На этой частоте наиболее важные параметры спутника возвращаются каждые 3–10 минут. Для быстрых соединений радиосигналы FSK-модуляции на частоте 437,505 МГц со скоростью соединения 9600 бод и пакетным стандартом AX.25 используются . Относительно низкая скорость соединения обусловлена использованием любительских радиочастот, что ограничивает полосу пропускания до 25 килогерц. Быстрое соединение используется только тогда, когда спутнику дан конкретный приказ. Протоколы телеграфии и пакетной телеметрии ESTCube-1 опубликованы на веб-странице проекта. ^[15]^[16]

Команды, отправляемые на спутник, использовали любительский диапазон 145 МГц (2 метра).

Программное обеспечение

Микроконтроллеры ESTCube-1 используют следующие операционные системы:

FreeRTOS в системе управления и обработки данных спутника и модуле камеры.
TinyOS на модуле связи спутника. (Обычно используется с устройствами, работающими с низким энергопотреблением)

Систему управления полетом в настоящее время разрабатывают студенты Тартуского университета под руководством компании CGI Group .

Финансирование и затраты

ESTCube-1 был запущен в качестве вторичной полезной нагрузки на борту самолета Vega рейса VV02 . ^[4] самый дешевый запуск спутника, предложенный Европейским космическим агентством . Поскольку Эстония является ассоциированным членом ЕКА, большая часть расходов на запуск (около 70 000 евро) была покрыта за счет членского взноса Эстонии на расходы на образование. С момента запуска общие затраты на проект составили около 100 000 евро.

Результаты

Спутник успешно продемонстрировал работу систем в космосе, срок эксплуатации составил два года. Развертывание электронного паруса оказалось неудачным, и не было проведено никаких измерений ни электронного паруса, ни системы раскрытия плазменного торможения. ^[9]

См. также

ESTCube-2
Аалто-1 - проект наноспутника финского университета Аалто.
КубСат
Список кубсатов
Космическая наука в Эстонии

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Владислав-Вениамин Пустынский, ESTCube-1 прекратил работу после 2 лет на орбите. Архивировано 11 марта 2018 г. в Wayback Machine , Эстонское космическое управление (по состоянию на 8 июня 2016 г.).
^ «651-дневная карьера ESTCube-1: 53 диссертации и предложение руки и сердца» . 17 февраля 2015 г.
^ эс. «График запуска» .
^ Jump up to: ^а ^б Амсат-Великобритания, ESTCube-1 . Проверено 13 апреля 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Новости радиолюбителей Southgate Radio, первое изображение с любительской радиостанции ESTCube-1 CubeSat. Архивировано 24 сентября 2015 г. на Wayback Machine , 22 мая 2013 г. (по состоянию на 16 августа 2013 г.)
^ «Эстонский студенческий спутник Cubesat готов к следующему запуску Vega» . Арианспейс . Архивировано из оригинала 28 марта 2013 года . Проверено 25 марта 2013 г.
^ «ESTCube-1 упоминается в региональном отчете Nature» . 17 ноября 2010 г.
^ «651-дневная карьера ESTCube-1: 53 диссертации и предложение руки и сердца» ERR, 17 февраля 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «ESTCube-1 передает свои последние слова: «Да здравствует Эстония!» » . 17 февраля 2015 г.
^ «Две основные полезные нагрузки для второго запуска «Веги» готовы на космодроме» . Арианспейс. 14 марта 2013. Архивировано из оригинала 19 марта 2013 года . Проверено 25 марта 2013 г.
^ «Arianespace ждет… Vega завершает работу, пока Sats готовится к Vegies (запуску)» . спутниковые новости. 14 марта 2013 года . Проверено 25 марта 2013 г.
^ «Попутчик Проба-В» (PDF) . Европейское космическое агентство . Февраль 2013. с. 17 . Проверено 25 марта 2013 г.
↑ Маттео Эмануэлли, Эстонский Cubesat на пути к столкновению с обломками Иридия и Космоса , 1 августа 2013 г., Новости космической безопасности (по состоянию на 16 августа 2013 г.)
^ «ЕСТКуб-1» . Международный союз радиолюбителей. 15 марта 2013 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. . Проверено 25 марта 2013 г.
^ «Описание пакета телеметрии» . Архивировано из оригинала 8 августа 2014 года . Проверено 5 августа 2014 г.
^ «Декодирование маяка» . Архивировано из оригинала 8 августа 2014 года . Проверено 5 августа 2014 г.

Внешние ссылки

Оригинальная домашняя страница ESTcube-1
Домашняя страница ESTcube-1. Архивировано 31 декабря 2021 г. на Wayback Machine.
Домашняя страница Тартуской обсерватории
Подробности ESTCube-1 на сайте eoPortal
Обзор AMSAT UK на ESTcube-1. Архивировано 3 декабря 2012 г. на Wayback Machine.
E-sail - Веб-сайт электрического паруса на солнечной энергии
CubeSat «Домой»
Андрей Бодров Панорама Презентация первого эстонского спутника ESTCube-1
ESTCube-1 упоминается в журнале New Scientist

Видео

[ESTCube-1_ceased_working-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Владислав-Вениамин Пустынский, ESTCube-1 прекратил работу после 2 лет на орбите. Архивировано 11 марта 2018 г. в Wayback Machine , Эстонское космическое управление (по состоянию на 8 июня 2016 г.).

[2] «651-дневная карьера ESTCube-1: 53 диссертации и предложение руки и сердца» . 17 февраля 2015 г.

[3] эс. «График запуска» .

[Amsat-4] Jump up to: ^а ^б Амсат-Великобритания, ESTCube-1 . Проверено 13 апреля 2017 г.

[photo-5] Jump up to: ^а ^б ^с Новости радиолюбителей Southgate Radio, первое изображение с любительской радиостанции ESTCube-1 CubeSat. Архивировано 24 сентября 2015 г. на Wayback Machine , 22 мая 2013 г. (по состоянию на 16 августа 2013 г.)

[6] «Эстонский студенческий спутник Cubesat готов к следующему запуску Vega» . Арианспейс . Архивировано из оригинала 28 марта 2013 года . Проверено 25 марта 2013 г.

[7] «ESTCube-1 упоминается в региональном отчете Nature» . 17 ноября 2010 г.

[8] «651-дневная карьера ESTCube-1: 53 диссертации и предложение руки и сердца» ERR, 17 февраля 2015 г.

[end-9] Jump up to: ^а ^б ^с «ESTCube-1 передает свои последние слова: «Да здравствует Эстония!» » . 17 февраля 2015 г.

[10] «Две основные полезные нагрузки для второго запуска «Веги» готовы на космодроме» . Арианспейс. 14 марта 2013. Архивировано из оригинала 19 марта 2013 года . Проверено 25 марта 2013 г.

[11] «Arianespace ждет… Vega завершает работу, пока Sats готовится к Vegies (запуску)» . спутниковые новости. 14 марта 2013 года . Проверено 25 марта 2013 г.

[12] «Попутчик Проба-В» (PDF) . Европейское космическое агентство . Февраль 2013. с. 17 . Проверено 25 марта 2013 г.

[13] Маттео Эмануэлли, Эстонский Cubesat на пути к столкновению с обломками Иридия и Космоса , 1 августа 2013 г., Новости космической безопасности (по состоянию на 16 августа 2013 г.)

[14] «ЕСТКуб-1» . Международный союз радиолюбителей. 15 марта 2013 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. . Проверено 25 марта 2013 г.

[15] «Описание пакета телеметрии» . Архивировано из оригинала 8 августа 2014 года . Проверено 5 августа 2014 г.

[16] «Декодирование маяка» . Архивировано из оригинала 8 августа 2014 года . Проверено 5 августа 2014 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

v т и ← 2012 Орбитальные запуски в 2013 году. 2014 →
январь	Космос 2482 , Космос 2483 , Космос 2484 JSE Reda 4 , Джиссё Эйсэй СТСат-2С ТДРС-11
февраль	Интелсат 27 Глобалстар М078, М087, М093, М094, М095, М096 Azerspace-1/Africasat-1a , Амазонас 3 Прогресс М-18М Ландсат 8 САРАЛ , Сапфир , NEOSSat , UniBRITE-1 , TUGSAT-1 , AAUSat-3 , STRaND-1
Маршировать	SpaceX CRS-2 США-241 Сатмекс 8 Союз ТМА-08М
апрель	Аник G1 Бион-М №1 (Аист 2, BeeSat-2, BeeSat-3, СОМП, Голубь-2 , OSSI-1 ) Cygnus Mass Simulator , Dove 1 , Александр , Грэм , Белл Прогресс М-19М Гаофэнь-1 , TurkSat-3USat , NEE-01 Pegaso , CubeBug-1 Kosmos 2485
Может	Чжунсин 11 PROBA-V , VNREDSat-1 , ESTCube-1 Ютелсат 3D США-242 США-243 Soyuz TMA-09M
Июнь	СЭС-6 Альберт Эйнштейн ATV Kosmos 2486 / Persona №2 Шэньчжоу 10 Resurs-P No.1 O3b × 4 (PFM, FM2, FM4, FM5) Kosmos 2487 / Kondor № 202 ИРИС
Июль	ИРНСС-1А Uragan-M 48, 49, 50 Шицзянь XI-05 МУОС-2 Шицзянь 15 , Шиян 7 , Чуансинь 3 Инмарсат-4А Ф4 , ИНСАТ-3D Прогресс М-20М
Август	Коунотори 4 (TechEdSat-3, ArduSat-1 , ArduSat-X , PicoDragon ) США-244 Ариран-5 США-245 Eutelsat 25B/Эсхаил 1 , GSAT-7/INSAT-4F Амос-4
Сентябрь	Яоган 17 А, Б, С ЛАДИ Гонец-М №5, Гонец-М №6, Гонец-М №7 Хисаки США-246 Сфера Лебедя-D1 Фэнъюнь III-03 Куайчжоу-1 Союз ТМА-10М КАССИОПА , CUSat , ПОПАКС 1, 2, 3, ДАНДЭ Астра 2Е
Октябрь	Шицзянь 16 Сириус FM-6 Яоган 18
ноябрь	Миссия Марсианского орбитального аппарата Союз ТМА-11М Глобус-1М №13Л МАВЕН ORS-3, STPSat-3, Black Knight 1, CAPE-2, ChargerSat-1, COPPER, DragonSat-1, Firefly (спутник), Ho’oponopono-2, Horus, KySat-2, NPS-SCAT, ORSES, ORS Tech 1, 2, PhoneSat 2.4, Прометей × 8, SENSE A, B, SwampSat, TJ ³Сб , Trailblazer-1, Вермонт Lunar CubeSat Яоган 19 DubaiSat-2 , STSAT-3, SkySat-1, UniSat-5 (Dove 4, ICube-1 , HumSat-D, PUCP-Sat 1 (Pocket-PUCP), BeakerSat-1, $50SAT , QBScout-1, WREN) , AprizeSat 7, 8, Lem , WNISat-1, GOMX-1, CubeBug-2, Delfi-n3Xt , Dove 3, First-MOVE, FUNcube-1 , HINCube-1, KHUSat-1, KHUSat-2, NEE-02 Крысаор , ОПТОС , Тритон 1, УВЭ-3, ВЕЛОКС-П2, ЗАКУБ-1 , БПА-3 Рой А, Б, С Шиян 5 Прогресс М-21М
декабрь	Чанъэ 3 ( Юйту ) СЭС-8 США-247 / Топаз , TacSat-6 Инмарсат-5 F1 КБЕРС-3 † Гайя Тупак Катари 1 Kosmos 2488 / Strela-3M 7 , Kosmos 2489 / Strela-3M 8 , Kosmos 2490 / Strela-3M 9 , Kosmos-2491 Ekspress AM5 Aist 1 , Kosmos 2491 / SKRL-756 1, Kosmos 2492 / SKRL-756 2
Запуски разделяются точками ( • ), полезная нагрузка - запятыми ( , ), несколько названий одного и того же спутника - косой чертой ( / ). Полеты с экипажем подчеркнуты. Неудачи запуска отмечены знаком †. Полезная нагрузка, развернутая с других космических кораблей (заключена в скобки).