Что такое Cubesat, как он работает и каково его реальное применение? Судя по названию, несложно догадаться, что в основу разработки положена форма куба. А все вместе является общим названием, платформой для создания космических объектов различного назначения. И с закономерным сокращением затрат на производство одного изделия. Далее узнаем, каковы перспективы «Кубсата».
Когда заходит речь о техданных CubeSat, следует понимать, что это платформа, а не единичное изделие. Значит, показатели могут разниться. Что известно о «Кубсат»:
| Классификация спутника | Вес, килограммы |
| Фемто | До 0,1 |
| Пико | 0,1-1,0 |
| Нано | 1-10 |
| Микро | 10-100 |
| Мини | 100-500 |
Это проект, призванный популяризовать космос. Привлечь к созданию спутников всех желающих. В результате проб и ошибок был выработан своеобразный стандарт: габариты изделия ограничены параметрами 100х100х113,5 миллиметра. Получается «кубик». Вес не должен превышать 1330 граммов.
Это требования для 1 юнита (U). Спутник может быть больше, но габариты привязаны к «юниту». Отдельные «кубики» объединяются в группы для вывода на орбиту. За раз возможно запустить 2/3/6/12/24 «Кубсата». Таким образом «Кубсаты» формируются массивы размерами в 2, 3U (и больше).
Когда-то, в конце девяностых, профессор Стэнфордского университета Боб Твиггс принес в лекционную аудиторию коробку с Beanie Baby. Это мягкая плюшевая игрушка (обычно мишка). Профессор обратил внимание студентов, что нужно придумать спутник, который бы поместился в коробку от игрушки. Разумеется, на тот момент мало кто воспринял слова Твиггса всерьез. И также мало кто мог предположить, что в будущем возникнет целое направление. «Кубсат». По статистике, в 2022 году на орбите уже были порядка 2 тысяч «кубиков».
Примечательно, что создание любого гаджета «с нуля» не только дорого. Но еще и сложно. Обычно спутники собираются из готовых узлов. В редких случаях поставляются как набор «сделай сам». Остается только собрать детали в «Кубсат».
В среднем стоимость одного «кубика» составляет от тысяч до десятков тысяч долларов США Стоимость готового CubeSat в формате 1U ограничивается суммой в 100 тысяч долларов. Остается добавить к этому вывод на орбиту (30 тысяч долларов за 1 килограмм веса). И получается «бюджет» запуска любительского спутника.
Разумеется, для рядового пользователя это все-таки накладно. Но приемлемо для коллектива. Лабораторий, университетов. Примечательно, что в 2018 году Бутан отправил свой собственный «кубик» на борту ракеты SpaceX Falcon 9. При этом затраты в целом ограничились 280 тысячами долларов.
Разработчики применяют для сборки «Кубсат» корпус из модифицированного алюминия. Это необходимое требование. Важно, чтобы показатели теплового расширения спутников и ракеты были сопоставимы. Дополнительно «кубики» проходят обработку специальным составом для предотвращения эффекта холодной сварки.
Что внутри куба. Обычно начинкой «Кубсата» являются микрокомпьютеры. Они контролируют ситуацию. Собирают данные об окружающей обстановке. И управляют прочими компонентами спутника.
Для «связи с Землей» CubeSat должен иметь соответствующее оборудование. Это антенна, настроенная на диапазон VHF/UHF. Мощность излучателя не должна превышать уровня в 2 Ватта. Конструкция чаще всего упрощенная. Проволочная или раскрывающаяся на орбите. Немаловажный момент – электропитание «кубика». Чаще всего разработчики используют комбинацию АКБ со средствами подзарядки (солнечные панели). «Кубсат» может как оснащаться двигателем, так и обходиться без него.
Главное достоинство «Кубсат» – низкая стоимость. Чаще всего спутники выводятся на орбиту как «вторичная» нагрузка. Это касается коммерческих запусков. Альтернатива – доставка «кубиков» на МКС с последующим выводом в космос.
Пик запуска «Кубсат» пришелся на 2012 год. В период с 2017 по 2022 год количество выводимых «кубиков» стало расти. На 2023-2026 годы прогнозируется увеличение количества запусков CubeSat до 400 единиц в год.
Стандартно «Кубсат» выполняет 4 миссии:
С другой стороны, «кубики» часто называют «мусором на орбите». Постоянный рост количества объектов в космосе создает реальную опасность для движения коммерческих спутников, официально запускаемых аппаратов. Европейское космическое агентство отмечает, что на околоземной орбите летают свыше 130 миллионов объектов менее 1 сантиметра. А их скорость может составлять до 28 тысяч километров в час.
«Кубсат» интересен как проект для создания спутника с минимальными затратами. И получением уникальной информации, данных. В том числе для малобюджетных организаций (и даже отдельных государств). Проект «Кубсат» призван удешевить производство спутников. И привлечь энтузиастов, желающих.
