Микроспутники по технологии CubeSat готовятся в экспедицию к Марсу. Разработанный для тестов и обучения студентов стандарт космических аппаратов, готовится к серьезной работе в дальнем космосе.
Ранее я уже рассказывал как нано- и микроспутники стандарта CubeSat переходят от обучающих и экспериментальных целей к работе в бизнесе. Сегодня же поговорим о кубсатах, которые собираются поучаствовать в межпланетном перелете, и послужить на благо фундаментальной науки в исследованиях Марса.
К 2016 году NASA готовит запуск на Марс стационарной посадочной платформы InSight. Платформа должна заложить первую относительно глубокую скважину, для исследования недр планеты. Бур должен преодолет около 6 метров породы и доставить на эту глубину температурные и сейсмические датчики. Анализы состава грунта проводиться не будут, а цель запуска - исследования недр планеты при помощи сейсмических волн, и наблюдения температурных процессов в коре планеты. Землетрясений на марсе не наблюдалось, но ученые надеются регистрировать сейсмику от ударов метеоритов.
Два CubeSat размерностью 6U (10x24x36 см), названные MarCO (Mars Cube One), должны стартовать вместе с InSight. Они будут выводиться на перелетную орбиту тем же разгонным блоком, что и марсианский спускаемый модуль, но весь путь до Марса они должны преодолеть самостоятельно. Для CubeSat такое путешествие будет впервые. Десятки таких спутников уже бывали в космосе, но только на низкой околоземной орбите. Используемая в CubeSat электроника индустриального класса не предназначена в принципе для эксплуатации в космосе. Но на низких орбитах она уже показала себя неплохо, поэтому NASA намерено усложнить задачу и продолжить тестирование в условиях открытого космоса.
Хотя MarCO является миссией сопровождения InSight, на кубсаты не возлагается какой-либо ключевой задачи, от которой зависит программа исследования Марса. Т.е. спутники запускаются по принципу: "долетят - хорошо, не долетят - не страшно".
Главная задача спутников, кроме тестирования электроники, состоит в ретрансляции сигналов с InSight в процессе его посадки. В тот момент когда спускаемый модуль войдет в атмосферу Марса, поблизости не окажется ни одного орбитального спутника-ретранслятора. MarCO должны принимать сигналы спускающегося InSight в UHF-диапазоне, и передавать на Землю в X-диапазоне.
Дальняя космическая связь в исполнении кубсатов - это амбициозная задачка, которая должна еще неоднократно применяться в процессе исследования Солнечной системы. Правда скорость передачи данных составляет всего 8 кб/с, но это всего в десять раза больше возможностей марсохода Curiosity.
Особенностью полета MarCO состоит в том, что они не выходят на орбиту Марса, и после пересылки данных с InSight кубсаты должны навеки исчезнуть на просторах Главного пояса астероидов. Любопытно, что в этом первые CubeSat повторяют судьбу первых космических аппаратов, запускаемых в 60-70-е годы на заре развития межпланетной космонавтики.
Судя по планам NASA, спутники стандарта CubeSat в будущем будут добавляться практически ко всем крупным межпланетным миссиям. Сейчас уже студентами и частными компаниями в США проработаны десятки различных компоновок, позволяющих проводить множества планетологических, астрофизических и технологических исследований. Прорабатывается возможность применения солнечных парусов, электроракетных двигателей и классических химических двигателей для совершения перелетов к Луне, астероидам, точкам Лагранжа, Марсу, Венере и далее. NASA рассматривает возможности кубсатов на орбите Юпитера, Сатурна и даже Нептуна.
В России сейчас несколько технических команд специализируется на разработках в технологии CubeSat. Пара кубсатов "Даурии Аэроспейс" недавно отметила годовщину работы на орбите. А еще пара аппаратов "Даурии" размером 6U готовится к запуску к концу 2015 года по заказу Роскосмоса.
Команда энтузиастов сообщества "Твой сектор космоса" сейчас готовят свой наноспутник "Маяк" к стратосферным испытаниям. Несколько студенческих групп работает при аэрокосмических факультетах различных институтов. Например, компанию "Астрономикон" основали выпускники питерского Военмеха. Занимаются кубсатами в Томске... В Самаре недавно проводилась конференция по малым космическим аппаратам, хотя там обсуждались не только CubeSat.
