دانشجويان shoebox-اندازه های ماهواره ای می شود چراغ سبز برای راه اندازی

QubeSat یک آزمایش کوچک UC برکلی دانشجویان امیدواریم که به راه اندازی به فضا در سال آینده به آزمون جدید ناوبری ماهواره ای و تکنولوژی (حسن نیت ارائه میدهد عکس از STAC

اکثر فارغ التحصیل از سالمندان انتظار می رود به نوشتن نهایی پایان نامه یا شاید co-نویسنده یک مقاله و یا ارائه پوستر یا سخنرانی در یک کنفرانس علمی.

در زمان پل Köttering فارغ التحصیلان از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی در سال 2021 او و تیم امید برای راه اندازی یک ماهواره.

با وجود این پناهگاه در محل ماموریت در طول coronavirus اپیدمی — Köttering است هزینه های باقی مانده از ترم در خانه پدر و مادرش در لندن — او و یک تیم از دانشگاه UC برکلی دانشجویان در حال ازدحام هفتگی از طریق زوم در آماده سازی برای راه اندازی در سال آینده از shoebox-اندازه آزمایش تست جدید ناوبری ماهواره ای و فن آوری است که بر اساس پردیس پژوهش است.

این ملی هوانوردی و فضایی آمریکا اعلام کرد که در پوشش هزینه های راه اندازی — تا 300.000 دلار — از طریق CubeSat راه اندازی طرح که بر پرواز کوچک آزمایش به عنوان کمکی موشک بر روی کامپیوتر کاربر.

به واقع ساخت ماهواره دانشگاه برکلی تیم افزایش حدود $15,000 دلار از طریق crowdfunding و پردیس را به مبارزات انتخاباتی و به دنبال کمک های مالی از تجهیزات از تولید کنندگان متعدد. آنها در حال حاضر دریافت $4,950 گرانت از دانشگاه برکلی دانشجویی فناوری صندوق.

"ناسا گرانت است که فقط برای راه اندازی بنابراین ما هنوز هم به عرضه و ساخت ماهواره خودمان" گفت: Köttering یک تاریخ و در رشته ریاضیات کاربردی و فیزیک. "خوشبختانه هزینه CubeSats کاهش یافته است به طور قابل توجهی بیش از گذشته سه تا چهار سال است. ارتباطات سیستم های قدرت, سیستم های کنترل, سیستم های — بسیاری از کسانی که فقط off-the-shelf, تجاری قطعات به طوری که آنها بسیار ارزان است. حمل بار خود را در مورد گران تر اما باز هم بسیاری از که می آید از در نوع کمک های مالی از شرکت ها است."

Junior پل Köttering, پناه-در-محل در لندن است. (حسن نیت ارائه میدهد عکس از پل Köttering)

به نام QubeSat یا کوانتومی CubeSat گروه ماهواره را تست یک نوع جدید از ژیروسکوپ بر اساس مکانیک کوانتومی تعاملات ناقص الماس. الماس ژیروسکوپ اختراع شد در UC برکلی و آزمایشگاه از فیزیکدان دیمیتری Budker استاد در مقطع تحصیلات تکمیلی است که در حال حاضر نیز در هلمهولتز موسسه در دانشگاه یوهانس گوتنبرگ در ماینز آلمان.

این تیم دانشجویی است که بخشی از مقطع کارشناسی هوافضا باشگاه به نام فضای فن آوری در کال (STAC) است که در حال حاضر پرواز آزمایش روی بالن و ایستگاه فضایی بین المللی — یک رکورد چشمگیر برای یک گروه آغاز شده است که تنها چهار سال پیش. برخی از این گروه فارغ التحصیلان رفته است به کار برای SpaceX بوئینگ و دیگر شرکت های هوافضا.

مباهات حدود 65 عضو از طیف وسیعی از رشته از جمله فیزیک, ریاضی, مهندسی, شیمی و علوم زیست محیطی آنها در حال حاضر در کار چهار پروژه آنها امید را فشار نوآورانه فضای جدید فن آوری.

"UC برکلی را ندارد هوافضا برنامه آن است که با وجود دانش آموزان است که که با انگیزه" به گفته دیوید Sundkvist یک محقق در دانشگاه برکلی فضا علوم آزمایشگاهی (SSL) است که یکی از این گروه مربیان. "پروژه خود را قطعا برنده شد به دلیل آن جالب است و همچنین همکاری با تمام پردیس است که در آن می آید از برکلی پژوهش است. من فکر می کنم که این امکان را برای آنها را به پیروزی در این اسلات در راه اندازی آشکار قطعا."

این QubeSat تیم قصد دارد با استفاده از برخی از امکانات منحصر به فرد موجود در SSL از جمله اتاق خلاء مورد نیاز برای تست spaceworthiness از ماهواره.

کوری ماموریت شامل دو CubeSats از هم جدا شده توسط یک چند کیلومتر و مجهز با آنتن های اندازه گیری رادیو تولید گازهای گلخانه ای از کرونال mass ejections. با استفاده از تداخلی UC برکلی فضای دانشمند دیوید Sundkvist امیدوار به دقت اشاره کردن که در آن تولید گازهای گلخانه ای در آمده است. (گرافیک حسن نیت ارائه میدهد از دیوید Sundkvist)

Sundkvist است که منجر خود را CubeSat پروژه CubeSat رادیو تداخلی آزمایش (کوری) که همچنین دریافت اخبار خوب در فوریه: آن هم تضمین شده است راه اندازی یک اسلات در چند سال آینده با مشابه بودجه از ناسا. کوری — با بودجه $3.2 میلیون, در علاوه بر این به راه اندازی یارانه — شامل دو یکسان ماهواره است که سعی خواهد کرد برای اولین بار به انجام رادیو تداخلی در فضا است. تداخلی که ادغام داده ها از دو آنتن های رادیویی — به کوری ماهواره گیرنده خواهد بود از چند کیلومتر از هم جدا و در مدار زمین — باید بیشتر دقت اشاره کردن و ردیابی رادیویی تولید گازهای گلخانه ای از فوران خورشیدی به نام تاجی mass ejections که تصادف به سمت زمین است و می تواند اخلال در ارتباطات ماهواره ها و یا حتی خطر اندازد فضانوردان در فضا است.

الماس هستند برای ناوبری

Köttering رو درگیر در CubeSat پروژه پس از شنیدن در مورد تجارب دیگر STAC اعضا از جمله دوم Vidish گوپتا که به عنوان یک دانشجوی سال اول مشغول به کار در کنار سالمندان به طراحی یک آزمایش است که پرواز یک سال پیش در آبی منشاء موشک به لبه فضا و بازگشت. در طول سفر خودکار آزمایش ثبت شده کرم های گرد — C. elegansمعمولا در بر داشت در زیست شناسی آزمایشگاه — به عنوان آنها را زنده در زیر کمی به هیچ جاذبه و یا ایستگاه فضایی. این تیم هنوز هم تجزیه و تحلیل نتایج آن.

این QubeSat تیم در دیدار این هفته از طریق زوم به بحث ماهواره ای طراحی و آماده سازی برای شروع ساخت آن برای یک 2021 راه اندازی. از چپ به راست شروع در ردیف بالا در حال جاستین چن Vidish Gupta, ادموند چن دریک Lin, حداکثر, سوختگی, Paul Köttering یوکی Ito Saisaran Kidambi, بیانکا Monique Luansing, Bhavesh Kalisetti مگان یو جون پارک و سالی پنگ. عضو تیم Krishnakumar Bhattaram است که در تصویر نیست. (حسن نیت ارائه میدهد تصویر از Vidish Gupta)

قبل از درخواست برای بودجه ناسا که 15-عضو CubeSat تیم کاوش های مختلف امکان آزمایش آن بود که به دنبال چیزی کوچک اما خلاقانه — قبل از حل و فصل یک سال پیش در آخرین پیشنهاد خود: برای تست یک ژیروسکوپ کوانتومی.

"کوچک ماهواره ای در جامعه در حال تبدیل شدن بسیار بسیار بزرگ و نگه می دارد CubeSats بسیار محبوب" گوپتا گفت: این پروژه منجر شود که در رشته مهندسی برق و علوم کامپیوتر خواهد بود و ساختمان, الکترونیک, برای QubeSat. "ما شاهد وجود دارد یک زن و شوهر از فن آوری های مختلف است که هنوز هم در نوع برگزاری این بازگشت و یکی از آنهایی که بزرگ شد یک تکنولوژی ژیروسکوپ برای کنترل ماهواره از آنجا که شما نیاز به دانستن که در آن شما هستند و جهت شما در حال رفتن."

به سنسور مصنوعی الماس لعنتی با نیتروژن که برخی از آنها لگد کردن اتم های کربن و مکان خود را ایجاد نیتروژن خالی (NV) مراکز که دارای خواص عجیب و غریب. یکی از این خواص مورد مطالعه توسط Budker گروه برای بیش از 10 سال است که NV مراکز اتمی چرخش بسیار حساس به میدان مغناطیسی. Magnetometers بر اساس NV الماس در حال حاضر راه اندازی شده است برای اندازه گیری تغییرات کوچک در میدان مغناطیسی زمین است.

NV-الماس یک ژیروسکوپ کوانتومی خواهد شد نشستن در وسط مغناطیسی کویل خواهد بود که روکشی در یک جعبه است که بلوک های خارج از میدان مغناطیسی است که تداخل با اندازه گیری. (نمودار توسط STAC تیم)

این QubeSat تیم قصد دارد به یکی دیگر از استخدام کوانتومی مشخصه NV مراکز: چرخش از اتم نیتروژن precess و یا تلو تلو خوردن در یک میدان مغناطیسی مانند تلو تلو خوردن یک چرخش بالا و فراوانی که سبقت تغییرات با اتم' گرایش. این تیم آزمایش ترکیب کوچک لیزر حالت جامد به تحریک NV مراکز رادیو و فرکانس ژنراتور به پینگ اتم و photodiode برای تشخیص نور آنها منتشر می کنند. شدت نور ساطع شده را فراهم می کند اندازه گیری 3D گرایش از فضاپیما.

"در مقایسه با سنتی پردازنده ميکروسازه ای ژیروسکوپ کوانتومی ژیروسکوپ ارائه بهبود وضوح بهبود یافته رانش ثبات و افزایش دمای عملیاتی محدوده" Köttering گفت. "QubeSat آینده ماموریت ما اجازه خواهد داد به منظور بررسی اثر سخت فضا به محیط زیست از جمله درجه حرارت شدید و تابش میدان مغناطیسی تنوع — که می تواند تحت تاثیر قرار ژیروسکوپ عملکرد در مقیاس کوچک spaceflight."

یکی از Budker سابق فوق دکتری همراهان آندره Jarmola که مشاوره QubeSat تیم اشاره می کند که این تیم را در تلاش برای نشان دادن الماس ژیروسکوپ در ماهواره ای بلند پروازانه است. او و همکارانش تنها در حال حاضر نشان می دهد که الماس ژیروسکوپ — آنچه که او به نام رزونانس مغناطیسی هسته ژیروسکوپ — با این نسخهها کار در آزمایشگاه است.

اما ثبات و حساسیت الماس ژیروسکوپ قول می دهم به بهتر از کسانی که از استاندارد MEMS (microelectromechanical systems) ژیروسکوپ در تلفن های همراه و خودرو کیسه هوا سنسور و تثبیت کننده تصویر در دوربین های دیجیتال. و بر خلاف دیگر حساس ژیروسکوپ الماس ژیروسکوپ می تواند کوچک و با استفاده از قدرت کمتر.

"تعداد برنامه های کاربردی از ژیروسکوپ فقط زیاد است. آنها در تمام دستگاه های تلفن همراه و برای ناوبری برای هر دو نظامی و صنعت. آن است که یک بازار بزرگ" Jarmola گفت و اشاره کرد که او به دعوت برخی از اعضای تیم به کار بر روی این پروژه در آزمایشگاه در UC برکلی گروه فیزیک. "دانش آموزان بسیار مشتاق و من واقعا مانند مشاوره و ایده کار با آنها در آینده است."

شور و شوق و تعهد و جاه طلبی هستند نشانه های QubeSat تیم و دیگر STAC تیم های که در حال کار در ارتفاع بالا, بالون, ایستگاه فضایی و هوش مصنوعی lunar rover آزمایش.

دانشجوی سال دوم Vidish Gupta کار بر روی طراحی برای QubeSat اصلی کامپیوتر پرواز در خانه اش در لس آنجلس. (حسن نیت ارائه میدهد عکس از Vidish Gupta)

"به همین دلیل STAC وجود دارد چرا که وجود دارد هیچ هوافضا گروه دانشگاه" گفت: Köttering است که در میان بسیاری از دانشجویان و استادان لابی UC برکلی به ایجاد چنین گروه. "وجود دارد هیچ عمده یا جزئی بنابراین ما سعی و عمل به عنوان یک جامعه در یک محل که در آن همه دانش آموزان علاقه مند به هوافضا می آمد, دریافت, درگیر, در واقع دست در پروژه تجربه خود را دریافت پروژه امیدوارم پرواز یا راه اندازی شد و هم واقعا توسعه این مهارت ها."

و این گروه در پردیس پرشور در مورد ساخت فضای در دسترس برای همه — آن را هدف رشد NewSpace جنبش — از جمله آینده دانشجویان در زمینه هایی مانند علوم ریاضی و مهندسی (بنیادی).

"QubeSat ثانویه هدف این است که برای افزایش در دسترس بودن فضا و الهام بخش بنیادی آموزش و پرورش است. این QubeSat تیم و بزرگتر STAC جامعه امید را به شما معرفی دبیرستان و دانشجویان به کار ما هر چند جامعه توسعه در شرق خلیج دادن آنها حمایت و الهام بخش به دنبال ریزماهواره پروژه ها و فرصت های شغلی رو به رشد NewSpace دوران" Köttering گفت.

اطلاعات مربوط به