CubeSat

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
(Presmerované z Cubesat)
Prvý slovenský cubesat skCUBE v pracovnej konfigurácii – s vysunutými anténami
Špecifikácia rozmerov 1U cubesatov (rev.12)
Výkres definovania spoločných rozmerov a prístupov cubesatov U1 - rev.12 Cal Poly

CubeSat[1] je typ miniaturizovaného satelitu so štandardizovanou konštrukciou, tvorenou jedným alebo viacerými kubickými modulmi s hranou 10 cm.[2] Základný modul (1U) má rozmery 100 × 100 × 113,5 mm a hmotnosť maximálne 2 kg, pričom moduly je možné kombinovať až do veľkosti 12U (2 × 2 × 3 moduly, rozmery 200 × 200 × 340,5 mm, hmotnosť do 24 kg).[3] Pre svoju elektroniku a štruktúru často používajú bežné priemyselné komponenty. Na obežnú dráhu sú umiestňované vypustením z Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) alebo ako sekundárne užitočné zaťaženie nosných rakiet. K januáru 2021 bolo vypustených už viac ako 1 350 cubesatov.

V roku 1999 Kalifornská polytechnická štátna univerzita (Cal Poly) a Stanfordova univerzita definovali špecifikácie cubesatov na podporu a rozvoj zručností potrebných pre návrh, výrobu a testovanie malých satelitov určených pre nízku obežnú dráhu Zeme (LEO), ktoré majú množstvo vedeckých výskumných funkcií a overujú nové vesmírne technológie.

Okrem cubesatov určených pre umiestnenie na rôzne obežné dráhy okolo Zeme, existujú aj cubesat misie k Mesiacu (Lunar IceCube,[4] CAPSTONE,[5] Lunar Flashlight[6]), planetárne cubesaty (MarCO) aj cubesaty k ďalším telesám slnečnej sústavy, nesené a vypúšťané väčšinou materskou sondou (DART, Hera[7]).

Dizajn[upraviť | upraviť zdroj]

Špecifikácia cubesatov má na najvyššej úrovni viacero cieľov. Hlavným dôvodom miniaturizácie satelitov je zníženie nákladov na ich vypustenie. Sú vhodné na vynášanie využitím nevyužitej kapacity väčších nosných rakiet. Pravidlá dizajnu cubesatov minimalizujú riziko pre zvyšok nosnej rakety a pre hlavný náklad. Zjednotenie užitočných zaťažení s vypúšťacími zariadeniami umožňuje rýchlu výmenu užitočných zaťažení a rýchle využitie možností vypúšťania.

Štandardné kocky cubesatov pozostávajú z jednotiek 10 × 10 × 11,35 cm, ktoré sú skonštruované tak, aby poskytovali priestor 10 × 10 × 10 cm alebo 1 liter užitočného objemu s hmotnosťou najviac 1,33 kg na jednotku. Najmenšia štandardná veľkosť je 1U, zatiaľ čo 3U[2] sa skladá z troch pozdĺžne naskladaných jednotiek, ktoré sú spojené v rade. Prístupové porty, ktoré majú byť prístupné aj po vložení do vypúšťacieho kontajnera majú byť orientované na stranách +X a -X, viď výkres Cal Poly.

Materiály použité v konštrukcii cubesatu musia mať rovnaký koeficient tepelnej rozťažnosti ako P-POD, aby sa zabránilo zaseknutiu pri vypúšťaní. Povoleným materiálom sú podľa špecifikácii štyri konkrétne zliatiny hliníka: 7075, 6061, 5005 a 5052. Hliník použitý na konštrukciu, najmenej v časti ktorá prichádza do styku s konštrukciou P-POD, musí byť eloxovaný, aby sa zabránilo zvareniu za studena. Výber je navyše z osvedčených materiálov, pretože nie všetky materiály môžu byť použité vo vákuu.

Zariadenie na vypúšťanie cubesatov[upraviť | upraviť zdroj]

Variant vypúšťacieho kontajnera P-POD

Pretože takmer všetky cubesaty majú veľkosť 10 × 10 cm (bez ohľadu na dĺžku), je možné každý vypustiť pomocou univerzálneho vypúšťacieho kontajnera,[1] napríklad Poly-PicoSatellite Orbital Deployer (P-POD), vyvinutého a vyrobeného v Cal Poly.[8]

Právny rámec[upraviť | upraviť zdroj]

Na vypustenie družice a komunikácie sa vzťahuje kozmické právo. Pre objekty registrované na Slovensku platí niekoľko zákonov[9], kde medzi najdôležitejšie patrí:

  • pre oblasť rádiového spojenia zákon 308/2000 Z.z.[10][11]
  • pre registráciu vypusteného kozmického telesa vyhláška ministra zahraničných vecí č. 130/1978 Z.z. o Dohovore o registrácii objektov vypustených do kozmického priestoru.[12][9][13]
  • ohľadom rizika možnej spôsobenej škody je zodpovedný štát, v zmysle medzinárodného dohovoru, viď 40/1968Z.z.[14] Niektoré štáty vyžadujú povinnosť poistenia.[9] Vyhláška 58/1977 Z.z. obsahuje dohovor o medzinárodnej zodpovednosti za škody spôsobené kozmickými objektmi.[15] Z pohľadu slovenskej legislatívy je potrebné zvážiť aj všeobecnú zodpovednosť za škodu, podľa § 420a občiasnkeho zákonníka.[16]

Na Slovensku[upraviť | upraviť zdroj]

Vypustené slovenské cubesaty[upraviť | upraviť zdroj]

Názov Veľkosť COSPAR ID (NORAD ID) Register sk Volací znak Operátor Funkcie Status Štart Nosič Poznámky, zdroje
skCUBE 1U 2017-036AA (42789) 2016 – 001SK[13] OM9SAT SOSA technologický demonštrátor čiastkovo úspešná 23. 6. 2017 PSLV-XL (India) Porucha 8. 7. 2017 pred spustením posledných troch experimentov. Zánik 12. 11. 2023.[17]
GRBAlpha 1U 2021-022AD (47959) OM9GRB LF TUKE GRB detektor úspešná 22. 3. 2021 Sojuz-2.1a
Veronika 1U 2023-174F (58261) OM9VER LF TUKE súkromný projekt rádiový kontakt potvrdený 11. 11. 2023 Falcon 9 v1.2 [18][19][20][21]

Plánované slovenské cubesaty[upraviť | upraviť zdroj]

Medzi ďalšie pripravované slovenské cubesaty patria:

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. ↑ a b Príbeh skCUBE [online]. druzica.sk, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online.
  2. ↑ a b MAJER, Dušan. První český cubesat dostane bratříčka! [online]. kosmonautix.cz, 2020-05-04, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online.
  3. ↑ CubeSat Design Specification (1U – 12U) : REV 14.1 [online]. San Luis Obispo, CA: Cal Poly, 2022, [cit. 2023-11-23]. Dostupné online.
  4. ↑ KREBS, Gunter D. Lunar-IceCube [online]. Gunter's Space Page, [cit. 2023-11-23]. Dostupné online.
  5. ↑ Capstone Mission [online]. rocketlabusa.com, [cit. 2023-11-23]. Dostupné online.
  6. ↑ NASA’s Lunar Flashlight Has Launched – Follow the Mission in Real Time [online]. jpl.nasa.gov, 2022-12-11, [cit. 2023-11-23]. Dostupné online.
  7. ↑ Deep space CubeSats [online]. ESA, [cit. 2023-11-23]. Dostupné online.
  8. ↑ Výzva na predloženie návrhov cubesatov na rakete VEGA. ESA. Educational Payload on the Vega Maiden Flight Call For CubeSat Proposals [online]. esamultimedia.esa.int, 2008-02-25, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online. (po anglicky)
  9. ↑ a b c CHUDÍKOVÁ, Petra. skCUBE otvára otázku vesmírneho práva na Slovensku [online]. kozmonautika.sk, 2016-02-04, [cit. 2021-03-19]. Dostupné online. Archivované 2021-06-20 z originálu.
  10. ↑ Zákon č. 308/2000 Z. z. o vysielaní a retransmisii a o zmene zákona č. 195/2000 Z. z. o telekomunikáciách [online]. Bratislava: Ministerstvo spravodlivosti SR, 2000-09-14, [cit. 2021-03-22]. Dostupné online.
  11. ↑ Vyhláška Ministra zahraničných vecí č. 142/1973 Zb. o Dohode o utvorení medzinárodnej sústavy a Organizácie kozmických telekomunikácií "Intersputnik" [online]. Bratislava: Ministerstvo spravodlivosti SR, 1973-10-26, [cit. 2021-03-22]. Dostupné online.
  12. ↑ Vyhláška Ministra zahraničných vecí č. 130/1978 Zb. o Dohovore o registrácii objektov vypustených do kozmického priestoru [online]. Bratislava: Ministerstvo spravodlivosti SR, 1978-10-04, [cit. 2021-03-22]. Dostupné online.
  13. ↑ a b Zavŕšenie registračného procesu skCUBE [online]. [Cit. 2021-03-19]. Dostupné online. Archivované 2022-01-27 z originálu.
  14. ↑ Vyhláška Ministra zahraničných vecí č. 40/1968 Zb. o Zmluve o zásadách činnosti štátov pri výskume a využívaní kozmického priestoru vrátane Mesiaca a iných nebeských telies [online]. Bratislava: Ministerstvo spravodlivosti SR, 1968-02-07, [cit. 2021-03-22]. Dostupné online.
  15. ↑ Vyhláška Ministra zahraničných vecí č. 58/1977 Zb. o Dohovore o medzinárodnej zodpovednosti za škody spôsobené kozmickými objektmi [online]. Bratislava: Ministerstvo spravodlivosti SR, 1977-07-29, [cit. 2021-03-22]. Dostupné online.
  16. ↑ Občiansky zákonník č. 40/1964 Zb. [online]. Bratislava: Ministerstvo spravodlivosti SR, 1964-02-26, [cit. 2021-03-22]. Dostupné online.
  17. ↑ HODÁS, Martin. Prvá slovenská družica zhorela v atmosfére. Pochodeň symbolicky odovzdala nástupkyni. Aktuality.sk (Bratislava: Ringier Axel Springer Slovakia), 2023-11-12. Dostupné online [cit. 2023-11-21].
  18. ↑ HODÁS, Martin. Slováci vyšlú do vesmíru „rodinnú“ družicu. Poletí na rakete SpaceX. Aktuality.sk (Bratislava: Ringier Axel Springer Slovakia), 2023-03-10. Dostupné online [cit. 2023-09-08].
  19. ↑ Veronika [online]. space.skyrocket.de, [cit. 2023-11-21]. Dostupné online.
  20. ↑ MAJER, Dušan. CubeSat Veronika se ozval!. Kosmonautix.cz (Jihlava: Dušan Majer), 2023-11-11. Dostupné online [cit. 2023-11-21].
  21. ↑ SOSA. Tretia slovenská družica mieri do vesmíru. Všetky informácie na jednom mieste. [online]. kozmonautika.sk, 2023-11-08, [cit. 2023-12-13]. Dostupné online.
  22. ↑ HODÁS, Martin. Chystaná slovenská družica sa „nafúkla“. Dostane aj mini vesmírny teleskop. Aktuality.sk (Bratislava: Ringier Axel Springer Slovakia), 2023-07-27. Dostupné online [cit. 2023-09-08].
  23. ↑ HODÁS, Martin. Takto bude vyzerať nová slovenská družica. Poletí na lov gama zábleskov. Aktuality.sk (Bratislava: Ringier Axel Springer Slovakia), 2023-08-29. Dostupné online [cit. 2023-09-08].

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]

  • Spolupracuj na Commons Commons ponúka multimediálne súbory na tému CubeSat

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

Portal Kozmonautický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku CubeSat na anglickej Wikipédii.

Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=CubeSat&oldid=7757803“