CubeSats zijn kleine satellieten die zijn gebouwd voor specifieke doeleinden, zoals ruimtebeeldvorming of technologische tests. Deze nanosatellieten zijn veel kleiner dan conventionele weer- en communicatiesatellieten en zijn relatief eenvoudig te bouwen en te lanceren met gebruiksklare componenten. Dat bouwgemak en hun goedkope kosten zorgen voor gemakkelijke, goedkope toegang tot de ruimte voor studenten, kleine bedrijven en andere instellingen.
Hoe CubeSats werkt
NASA ontwikkelde CubeSats als onderdeel van een programma om nanosatellieten te gebruiken voor kleine onderzoeksprojecten die dat konden worden gepland en gebouwd door studenten, docenten en kleine organisaties die normaal gesproken geen lancering kunnen kopen tijd. Ze worden voornamelijk gebruikt door universiteiten en kleinere onderzoeksinstellingen en bedrijven. CubeSats zijn klein en gemakkelijk te starten. Ze zijn gebouwd om te passen in standaardafmetingen voor eenvoudige integratie in een lanceervoertuig. De kleinste is 10 x 10 x 11 centimeter (aangeduid als 1U) en kan worden vergroot tot 6U. CubeSats weegt doorgaans minder dan 3 pond (1,33 kilogram) per eenheid. De grootste, de 6U-satellieten, zijn ongeveer 26,5 pond (12 tot 14 kilogram). De massa van elke CubeSat hangt af van de instrumenten die het bevat en de benodigde lanceringsmethode.
Van CubeSats wordt verwacht dat ze alleen manoeuvreren tijdens hun missies en hun eigen miniatuurinstrumenten en computers dragen. Ze communiceren hun gegevens terug naar de aarde en worden opgehaald door NASA en andere grondstations. Ze gebruiken zonnecellen voor stroomvoorziening, met ingebouwde batterijopslag.
De kosten voor CubeSats zijn relatief klein, met bouwkosten tussen de $ 40.000 en $ 50.000. De lanceringskosten dalen tot onder de $ 100.000 per satelliet, vooral wanneer een aantal van hen op één lanceerplatform de ruimte in kan worden gestuurd. In de afgelopen jaren hebben sommige lanceringen tientallen CubeSats in één keer in de ruimte gebracht.
Studenten bouwen minisatellieten
In december 2013 bouwden studenten van de Thomas Jefferson High School for Science and Technology in Alexandria, Virginia, de allereerste kleine satelliet in zijn soort met behulp van delen van een smartphone. Hun kleine satelliet, genaamd een "PhoneSat, "werd voor het eerst bedacht door NASA als een manier om nanosatellieten te testen die zijn uitgerust met smartphonetechnologie.
Sinds die tijd zijn er talloze andere CubeSats gevlogen. Velen zijn ontworpen en gebouwd door studenten en kleine instellingen die geïnteresseerd zijn in het verkrijgen van toegang tot ruimte voor educatieve en wetenschappelijke activiteiten. Ze waren een uitstekende manier voor studenten om wetenschappelijke projecten te bouwen en te beheren, en voor universiteiten en anderen om deel te nemen aan experimenten in de ruimte met kleinschalige ontdekkingsreizigers.
In alle gevallen werken de ontwikkelingsgroepen samen met NASA om hun missies te plannen en vervolgens de lanceringstijd aan te vragen, net als elke andere klant. Elk jaar kondigt NASA CubeSat-kansen aan voor een verscheidenheid aan technische en wetenschappelijke projecten. Sinds 2003 zijn honderden van deze minisatellieten gelanceerd, die wetenschappelijke gegevens leveren voor alles, van amateurradio en telecommunicatie tot aardwetenschappen, planetaire wetenschappen, atmosferische wetenschap en klimaatverandering, biologie en technologietesten. Er zijn nog veel meer CubeSat-projecten in ontwikkeling, waaronder onderzoeken in verkenning, biologie, voortdurende atmosferische studies en het testen van materialen voor gebruik in toekomstige ruimtevaartuigen.
De toekomst van CubeSats
CubeSats is gelanceerd door de Russische ruimtevaartorganisatie, de European Space Agency, de Indian Space Research Organization (ISRO) en NASA, onder anderen. Ze zijn ook ingezet vanuit het internationale ruimtestation. Naast beeldvormings- en andere technologiedemonstraties heeft CubeSats zonnezeiltechnologie, röntgenastronomie-instrumenten en andere payloads ingezet. Op 15 februari 2017 schreef de ISRO geschiedenis toen hij 104 nanosatellieten aan boord van een enkele raket plaatste. Die experimenten vertegenwoordigden het werk van studenten en wetenschappers uit de VS, Israël, Kazachstan, Zwitserland, de Verenigde Arabische Emiraten en Zwitserland.
Het CubeSat-programma is een eenvoudige en kostenbesparende manier om de ruimte te bereiken. Toekomstige nanosatellieten in de serie zullen zich richten op metingen van de atmosfeer van de aarde, waar studenten toegang toe blijven hebben ruimte, en als eerste - met de MarCO CubeSats - zullen twee van deze minisatellieten op Mars worden ingezet met de InSight Missie. Samen met NASA blijft de European Space Agency studenten uitnodigen om CubeSat-plannen in te dienen mogelijke lancering in de toekomst, waarbij nog meer jonge vrouwen en mannen worden opgeleid om toekomstig ruimtevaartuig te worden ingenieurs!