جهاز نشر الأقمار الصناعية المكعبة من نانوراك

يُعدّ جهاز إطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة المداري التابع لوحدة التجارب اليابانية (J-SSOD) الأول من نوعه لإطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة من محطة الفضاء الدولية. يوفر هذا الجهاز هيكلًا فريدًا لتثبيت الأقمار الصناعية لنظام المناورة عن بُعد (RMS) التابع لوحدة التجارب اليابانية (JEM)، وذلك لإطلاق أقمار CubeSat الصغيرة من محطة الفضاء الدولية. ^{[ 3 ]} يتسع جهاز J-SSOD لما يصل إلى 3 أقمار CubeSat صغيرة الحجم (1U، 10 × 10 × 10 سم) لكل هيكل تثبيت، أي 6 أقمار إجمالًا، مع إمكانية استخدام أحجام أخرى تصل إلى 55 × 55 × 35 سم. يقوم أفراد الطاقم بتحميل كل هيكل تثبيت مُعبأ مسبقًا على منصة التجارب متعددة الأغراض (MPEP) داخل حيز المعيشة في وحدة التجارب اليابانية (JEM). ^{[ 3 ]} بعد ذلك، تُثبّت منصة MPEP على طاولة الانزلاق الخاصة بوحدة التجارب اليابانية (JEM) داخل غرفة معادلة الضغط لنقلها إلى نظام المناورة عن بُعد (RMS) التابع لوحدة التجارب اليابانية (JEM) وبيئة الفضاء . يقوم نظام JEMRMS بالتقاط وتوجيه قمري MPEP وJ-SSOD إلى وضعية نشر محددة مسبقًا، ثم يقوم بفصل قمري CubeSat الصغيرين. ^{[ 3 ]}

تُعدّ منصة MPEP بمثابة واجهة بين العمليات داخل محطة الفضاء الدولية وخارجها، وقد تم تثبيت آلية J-SSOD عليها. في 21 يوليو/تموز 2012، أطلقت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) مركبة الشحن الفضائية كونوتوري 3 (HTV-3) إلى محطة الفضاء الدولية ضمن البعثة 33. وكانت آلية J-SSOD من ضمن حمولة هذه الرحلة، إلى جانب خمسة أقمار صناعية مكعبة (CubeSats) كان من المقرر نشرها بواسطة آلية J-SSOD المثبتة على ذراع JEMRMS (نظام المناورة عن بُعد JEM)، وهو ذراع روبوتية، في وقت لاحق من عام 2012. وقد تم نشر الأقمار الصناعية المكعبة الخمسة بنجاح في 4 أكتوبر/تشرين الأول 2012 بواسطة رائد الفضاء أكيهيكو هوشيدي من وكالة جاكسا باستخدام آلية J-SSOD المُثبّتة حديثًا. ومثّل هذا أول استخدام فعلي لآلية J-SSOD في عمليات النشر. ^{[ 4 ]}

في أكتوبر 2013، أصبحت شركة نانوراكس أول شركة تُنسق عملية إطلاق أقمار صناعية صغيرة (كيوب سات/أقمار نانوية) من محطة الفضاء الدولية عبر غرفة معادلة الضغط في وحدة كيبو اليابانية . وقد تم هذا الإطلاق بواسطة نانوراكس باستخدام نظام J-SSOD. وكان أول عميل لشركة نانوراكس جامعة FPT في هانوي ، فيتنام . وقد طُوّر قمر F-1 كيوب سات الخاص بهم على يد مهندسين وطلاب شباب في مختبر FSpace التابع لجامعة FPT في هانوي. وكانت مهمة F-1 هي "البقاء" في بيئة الفضاء لمدة شهر، وقياس بيانات درجة الحرارة والمجال المغناطيسي مع التقاط صور منخفضة الدقة للأرض. ^{[ 5 ]}

في عام ٢٠١٣، سعت شركة نانوراكس للحصول على إذن من وكالة ناسا لتطوير أجهزتها الخاصة ومنصة إطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة (كيوب سات/سمول سات) لاستخدامها بدلاً من منصة إطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة (JEM). وقد رسّخت نانوراكس مكانتها الرائدة في صناعة الأقمار الصناعية الصغيرة الأمريكية من خلال بناء منصة إطلاق أكبر قادرة على إطلاق ما يصل إلى ٤٨ وحدة من الأقمار الصناعية. وقد صممت نانوراكس المنصة وصنعتها واختبرتها للحصول على موافقة ناسا ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) للوصول إلى محطة الفضاء الدولية.

تم إطلاق جهاز نشر الأقمار الصناعية المكعبة Nanoracks CubeSat Deployer في 9 يناير 2014، على متن مهمة Orbital Sciences Cygnus CRS Orb-1 إلى جانب 33 قمراً صناعياً صغيراً. ^{[ 6 ]}

تبدأ عملية دمج الأقمار الصناعية المكعبة بإخراج وحدة الإطلاق من حاوية الشحن، ثم إزالة لوحة القاعدة من الجزء الخلفي للوحدة. بعد ذلك، يتم إدخال القمر الصناعي المكعب من الخلف وتثبيته بإحكام على الأبواب. ثم يتم إدخال أقمار صناعية مكعبة إضافية من الخلف بنفس الطريقة. بعد ذلك، يتم إعادة تركيب لوحة القاعدة. ثم يتم ضبط أربعة براغي تثبيت باستخدام لوحة الدفع وتثبيتها. بعد ذلك، يتم إزالة مسمار التثبيت، ويتم تغليف وحدة الإطلاق للشحن.

مركبة الإطلاق: أوربيتال ساينسز سيغنوس (أورب-1)

تاريخ الإطلاق: 9 يناير 2014 ^{[ 8 ]}

إجمالي عدد الأقمار الصناعية المكعبة: 33

• بلانيت لابز : الحمائم، القطيع 1A (28)

الهدف: تعمل هذه الأقمار الصناعية المكعبة الـ 28 من فئة 3U على بناء كوكبة لرصد الأرض تعتمد كليًا على الأقمار الصناعية المكعبة. تحتوي هذه الأقمار على بطاريات تُزوّد ​​الأنظمة المختلفة في كل قمر صناعي بالطاقة. يمتلك كل قمر تلسكوبًا بصريًا لالتقاط صور عالية الدقة للأرض. يستخدم كل قمر نظام النطاق X لنقل الصور الملتقطة وبيانات القياس عن بُعد بمعدلات بيانات تبلغ 120  ميجابت/ثانية. ^{[ 9 ]}

• NanoSatisfi : ArduSat (1)

الهدف: سيوفر هذا القمر الصناعي المكعب 2U منصةً للطلاب وهواة الفضاء لإجراء تجارب أردوينو في الفضاء. وهو امتداد للقمر الصناعي ArduSat-1 الذي أُطلق في نوفمبر 2013. ^{[ 10 ]}

• جامعة كاوناس للتكنولوجيا : LitSat-1 (1)

الهدف: استخدام أجهزة وبرامج مفتوحة المصدر ومنخفضة التكلفة لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بالطيران والتي ستتحكم في حمولة القمر الصناعي. يحمل القمر الصناعي المكعب كاميرا VGA، وجهاز استقبال GPS، وجهاز إرسال واستقبال خطي، وجهاز إرسال واستقبال لاسلكي AX-25 . ^{[ 11 ]}

• جامعة فيلنيوس : LituanicaSAT-1 (1)

الغرض: أحد أوائل الأقمار الصناعية الليتوانية (إلى جانب LitSat-1). هذا القمر الصناعي المكعب مزود بكاميرا VGA منخفضة الدقة، وجهاز استقبال GPS، ومنارة قياس عن بُعد 9k6 AX25 FSK، ومنارة UHF CW، ومكرر صوتي بنمط V/U FM بقدرة 150 ميلي واط. سيرسل القمر الصناعي صورًا لبيانات الحمولة والمستشعرات، بالإضافة إلى ثلاث كلمات ليتوانية. ^{[ 12 ]}

• نجوم الجنوب : سكاي كيوب (1)

الهدف: هذا القمر الصناعي من فئة 1U، الذي تم تمويله جماعياً، يزن 1.3 كيلوغرام، ويتميز بألواح شمسية قابلة للنشر، وأربع كاميرات، وهوائيات اتصال تُستخدم لاستقبال الرسائل من الأرض، والتي يتم إرسالها بعد ذلك في أوقات محددة مسبقاً. ^{[ 13 ]}

• جامعة بيرو: UAPSat-1 (1)

الغرض: يستخدم هذا القمر الصناعي المكعب من فئة 1U ألواحًا شمسية مثبتة على هيكله لتوليد الطاقة. وهو مزود بحاسوب صغير ، وأجهزة إرسال/استقبال لاسلكية، ووحدة تحكم في الطاقة، ونظام تحكم أساسي في الوضع. سيرسل القمر الصناعي بيانات القياس عن بُعد وقراءات مستشعرات درجة الحرارة من داخل المركبة الفضائية وخارجها. ^{[ 14 ]}

مركبة الإطلاق: أوربيتال ساينسز سيغنوس (أورب-2)

تاريخ الإطلاق: 13 يوليو 2014

إجمالي عدد الأقمار الصناعية المكعبة: 32

• بلانيت لابز : الحمائم، القطيع 1A (28)

الهدف: تعمل هذه الأقمار الصناعية المكعبة الـ 28 من فئة 3U على بناء كوكبة لرصد الأرض تعتمد كليًا على الأقمار المكعبة. تحتوي هذه الأقمار على بطاريات تُزوّد ​​الأنظمة المختلفة في كل قمر من أقمار دوف بالطاقة. يمتلك كل قمر تلسكوبًا بصريًا لالتقاط صور عالية الدقة للأرض. يستخدم كل قمر نظام النطاق X لنقل الصور الملتقطة وبيانات القياس عن بُعد بمعدلات بيانات تبلغ 120 ميجابت/ثانية. ^{[ 15 ]}

• مركز أبحاث ناسا أميس / جامعة ولاية سان خوسيه : TechEdSat -4 (1)

الغرض: يستخدم هذا القمر الصناعي مكونات تجارية جاهزة لتوفير وظائفه الأساسية، مثل التحكم، وتوليد الطاقة وتزويدها، والتواصل مع الوحدتين الأخريين. سينطلق القمر الصناعي المكعب (CubeSat) في مداره، وسيتم نشر نظام كبح خارجي (Exo-Brake) بعد إطلاقه، وذلك لإثبات فعالية نظام الإزالة السلبية للمدارات للأقمار الصناعية. ^{[ 16 ]}

• مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا : مايكروماس: قمر صناعي صغير الحجم لقياس الغلاف الجوي بالميكروويف (1)

الغرض: يحمل هذا القمر الصناعي مقياس إشعاع ميكروويف سلبي ذو تسع قنوات لعرض تقنية مقياس الإشعاع المصغر في الفضاء لتطبيقها في أنظمة المركبات الفضائية فائقة الصغر مثل جهاز قياس الصوت متعدد النطاقات عالي الأداء لأقمار الأرصاد الجوية المستقبلية. ^{[ 17 ]}

• جيرسات (1)

الغرض: تم تجهيز هذا القمر الصناعي بمحطات اتصالات غلوبال ستار التي ستجري دراسات تتعلق بكوكبة أقمار الاتصالات غلوبال ستار. ^{[ 18 ]}

• فريق لامدا: لامبداسات (1)

الهدف: ستجري المركبة الفضائية عرضًا تقنيًا لهيكل القمر الصناعي في بيئة الإشعاع في الفضاء، وسترصد تدهور الأنظمة. كما يحمل القمر الصناعي نظام تعريف آلي (AIS) لتتبع السفن البحرية حول العالم، وتجربة علمية لدراسة الجرافين في الفضاء. ^{[ 19 ]}