Ruimte

Tiny Satellites Are the Future of Space Exploration

Tiny Satellites Are the Future of Space Exploration

Ruimteverkenning het generasies nou al dekades lank verlief. Wat begin het as 'n wedloop om menslike prestasies tussen supermoondhede te bemeester, het ontwikkel tot 'n menslike poging wat hom besig hou met die toekoms van die mensdom. Vir wat die hele geskiedenis van menslike ruimtelike verkenning is, het die proses een ding genoodsaak: geld.

Die ekonomie van die ruimte

Toe die pendelprogram tussen 1981 en 2011 ten volle van krag was, het die gemiddelde koste om een ​​pond materiaal die ruimte in te stuur ongeveer $ 10.000 volgens konserwatiewe ramings beloop, volgens Business Insider. Sedertdien het die ruimtewedloop grotendeels privaat geword, en met hierdie verskuiwing dryf kompetisie die koste per pond af.

Elon Musk beweer dat die Falcon Heavy 1 pond vrag vir so min as $ 1000 in die ruimte kan neem. Hoewel dit nog nie gesien moet word nie, is dit uiteindelik 'n vermindering van tien keer in die koste van net 'n dekade gelede.

VERWANTE: Indië skiet hul eie satelliet af om militêre mag te bewys

Dit beteken nie net dat die koste van die lansering van mense in 'n baan goedkoper word nie, maar ook die koste om tegnologie in die ruimte te kry, soos satelliete. SpaceX vra tans ongeveer $ 62 miljoen om 'n satelliet in 'n geostationêre oordragbaan (GTO) te stuur in 2018. ULA, die belangrikste mededinger van SpaceX, hef volgens berigte gemiddeld $ 225 miljoen per lansering, met die goedkoopste op ongeveer $ 100 miljoen.

Die argument vir mikrosat

Dit alles vir reuse-satelliete wat GPS, televisie, kommunikasietegnologieë verskaf - dit alles om die wêreld die moderne tegnologie te bied wat dit laat draai. Hierdie hoë koste het die bedryf basies net na groot maatskappye verplaas, maar 'n vraag ontstaan. Wat as u daardie groot enkele vrag neem en dit in tien of honderde kleiner satelliete verdeel? Sou die koste per satellietlansering nie daal om ruimte toegankliker te maak vir, indien nie die gemiddelde mens nie, 'n hoëprestasie?

Ja, dit sou.

Betree die mikrosatbedryf. Hierdie klein klein toestelle word gewoonlik 'microsats' of 'CubeSats' genoem, en dit kan in die palm van u hand pas. Moet egter nie klein satelliete beoordeel op grond van hul grootte nie, hulle is propvol temperatuursensors, kommunikasietegnologieë, chemiese sensors, noem maar op, en dit kan in 'n ruimte van 10x10x10 sentimeter kubus of minder verpak word.

Die enige afweging om satelliete te bou, is dat elkeen gewoonlik 'n spesifieke doel moet hê, byvoorbeeld die opsporing van waterstofvlakke, die bestudering van geolokasie-data of ander waarnemings. Hierdie klein satelliete kan meestal net 'n paar dinge opspoor en oordra, maar volgens NASA is dit nie 'n probleem nie.

Die huidige stand van mikroset

Microsats het hul in 'n gapende gat in die ruimtelike navorsingsvelde gedruk, en hulle bestaan ​​ook al 'n geruime tyd. Daar is tans 2200 CubeSats en NanoSats wat om die aarde wentel, wat almal op hierdie webwerf opgespoor en saamgestel word. 'N Vinnige blik sal die omvang van die gebruik van hierdie klein satelliete demonstreer, van aardbeeld tot stralingsmonitering.

Terwyl die meeste van die huidige mikrosats wat tans gelanseer word, in 'n wentelbaan om die aarde is, het NASA baie voorstelle ter tafel vir CubeSat-missies na Mars, asteroïdes en die maan.

VERWANTE: WEES GEREED VIR DIE EERSTE KUNSSTORT VAN DIE WERELD

'N Tipiese CubeSat het 'n klein boordrekenaar, 'n kragbestuurstelsel, 'n sonsel, 'n gasaandrywingstelsel, 'n kommunikasiestelsel en sensors. Die spesifieke uitleg en toevoegings tot elk van hierdie stelsels wissel volgens die beoogde gebruik daarvan. Uiteindelik het krimpende elektronika die wêreld van CubeSats moontlik gemaak. Hierdie krimpende tegnologie beteken ook minder gewig om na die ruimte te vervoer, dus goedkoper lanseringskoste vir verkenning van die ruimte.

Aangesien koste goedkoper word en die toegangsversperrings krimp, sien ons 'n massiewe akademiese aanvaarding van MicroSat-ruimtelike ondersoek. Universiteite regoor die wêreld het en beplan om MicroSats van stapel te stuur om navorsing in verskillende bedrywe te vergemaklik, met 'n paar groot name betrokke. Sommige van hulle, voormalige ruimtevaarders en ruimteleiers self, soos die ruimtevaarder Byron Lichtenberg.

As 'n tweevoudige ruimtereisiger word hy in 1983 die eerste loonvragspesialis wat met die pendeltuig vlieg. As 'n stigter van baie ruimte-georiënteerde maatskappye, soos die Zero Gravity Corporation, neem gewillige deelnemers op paraboliese "zero-g" -vlugte. teen 'n redelike lae koste het sy belange nie ver van die ruimte afgedwaal nie. Hy is ook 'n professor in meganiese ingenieurswese aan die LeTourneau Universiteit, waar hy 'n groep senior ingenieurs lei terwyl hulle werk om hul eie MicroSat die ruimte in te stuur.

Die projek, getiteldLaat ons sit, is gesmee met die bedoeling om een ​​van die eerste groepe te wees wat 'n funksionele GPU in lae-aarde-baan sou vlieg.

Alhoewel u dink dat GPU's, of grafiese verwerkingseenhede net vir spel is, is u verkeerd. Hierdie berekeningskomponente is soortgelyk aan SVE's, maar verskil in die feit dat dit toelaat dat verskeie prosesse gelyktydig plaasvind. Dink daaraan so: 'n SVE, hoewel kragtig, kan net 'n paar dinge gelyktydig bestuur. GPU's, aan die ander kant, kan duisende dinge tegelyk hanteer, wat die berekeningsnelheid verhoog en andersins die funksionaliteit verbeter.

Tradisioneel het GPU's buite die mikrosat- en ruimtebedryf gebly omdat hulle baie krag benodig. Die LetSat-span het egter argitektuur ontwikkel wat dit moontlik maak om 'n GPU binne 'n mikrosat in die ruimte te laat werk, wat kunsmatige intelligensie om die aarde kan laat draai.

Deur die deur oop te maak vir GPU-gebruik in die ruimte op 'n platform wat so bekostigbaar is as 'n mikrosat, kan die navorsing wat kan plaasvind eksponensieel vergroot word in vergelyking met tradisionele rekenaarplatforms.

Terwyl dit blyk dat 'n GPU in die ruimte kan hardloop, is dit een van LetSat se hoofdoelstellings, maar om dit te kan demonstreer, moes hulle hul toerusting 'n doel gee. Vir hierdie missie fokus hulle op die verwerking van beelde van 'n kamera aan boord om die presiese ligging van hul satelliet in die aarde se baan akkuraat te voorspel. Dit klink miskien nie soveel nie, maar die verfyning van hierdie vermoë sal satelliete 'n akkurate manier bied om op die aarde se baan te beweeg op plekke waar GPS nie beskikbaar is nie.

Die LetSat-span hoop tans om in die vroeë 2020's van stapel te stuur en wag op toelaes om dit te laat gebeur.

Hierdie projek is voorpunt, en dit word gedoen deur senior ingenieurstudente - miskien die mees toeganklike ruimte-navorsing wat nog ooit was.

Wat u groot begeerte om ruimte toe te gaan of ruimte-navorsing te doen? U kan wag om 'n ruimtetoerismevlug te neem in die volgende dekades teen groot koste (skakel ruimtetoerisme-video - begin 3 Desember), of u kan betrokke raak by 'n mikrosatprojek en die grense van menslike ruimtelike ondersoek versterk. Jou besluit.

Baie dankie aan die LetSat-span en die LeTourneau Universiteit dat hulle met my oor die projek gesels en my laat film het. U kan meer leer oor die LetSat-projek of die LeTourneau Universiteit by die skakels in die beskrywing of hier regs.


Kyk die video: Why Planes Dont Fly Over the Pacific Ocean (Junie 2021).