NASA создает самые дешевые спутники в мире

Несколько лет назад в NASA начали обсуждать новые подходы к формированию так называемых программ исследования космического пространства низкой стоимости (LCSE, low-cost space exploration).

В качестве одного из возможных направлений исследований в 2011 году был выбран проект запуска компактных спутников, которые должны были управляться миниатюрными, но производительными устройствами.

Спутник PhoneSat во время теста на стартосферном аэростате

В конце августа стали доступны первые подробности о том, как этот проект развивался в течение периода 2011-2012. Конечно, основное внимание как общественности, так и средств массовой информации уже с самого начала августа приковано к посадке нового марсианского ровера Curiosity на поверхность Марса и первым этапам его деятельности на Марсе. Однако NASA занимается – причем в параллельном режиме – множеством иных проектов, о которых зачастую знает не так много людей.

Над программой создания компактных спутников работает команда ученых и инженеров из Исследовательского центра Эймса при NASA в Моффет-филде, штат Калифорния (NASA’s Ames Research center in Moffett Field). Уникальность их проекта заключается в том, что управление будущими спутниками возьмут на себя смартфоны Nexus One от компании Google, на которых установлена мобильная операционная система Google Android. Именно благодаря наличию в спутниках такого необычного «мозга» проект по их созданию был назван PhoneSat.

На данный момент ведутся работы над первыми поколениями миниатюрных спутников, поэтому сейчас проект проходит под названием PhoneSat 1.0/2.0 (кстати, как правило, схожую интерпретацию версий можно наблюдать в различном программной обеспечении). PhoneSat, в то же время, - это часть другой крупной экспериментальной программы, известной как Инициатива по запуску CubeSat (CubeSat Launch Initiative), которая предусматривает использование мобильной потребительской электроники в новом классе сверхкомпактных спутников – в «наноспутниках» (nanosatellites).

По своим размерам наноспутники сопоставимы с обычными кружками для кофе

Точная дата запуска спутников PhoneSat пока не называется, однако сообщается, что первые три спутника, собранные в рамках этого проекта, попробуют вывести на орбиту Земли ближе к концу текущего года. Как шутят на некоторых англоязычных компьютерных порталах, вероятно, мы сможем почитать твиты в официальном микроблоге PhoneSat, присылаемые спутниками с орбиты.

Что касается подробностей о самих спутниках, по имеющимся сведениям, группа из NASA уже сконструировала два прототипа компактных «наноспутников», которые изначально предполагалось запускать по отдельности.

Первая модель PhoneSat 1.0 обладает пока минимальной функциональностью: ученые хотят узнать, сможет ли мини-спутник, оснащенный смартфоном, «выжить» в космосе. Главные надежды исследователей связаны с получением от спутника информации о  состоянии его бортовой электроники и изображений (можно предположить, что фотосъемку будет проводить 5-мегапикселльная камера смартфона с функцией автофокуса). Помимо Nexus One, на «наноспутнике» разместят комплект аккумуляторов и внешний радио-передатчик. Специальное контролирующее устройство будет следить за работой системы и перезагружать Nexus, если потребуется.

Google Nexus One (PhoneSat 1.0)

Всю эту электронную «начинку» упакуют в оболочку CubeSat в размерами 10x10x10 сантиметров – своими габаритами не превышающую обычную кружку для кофе. Пока планируется собрать три спутника, вес каждого из которых составит всего лишь 4 фунта (1.8 кг).

Более продвинутая модель мини-спутника PhoneSat 2.0 будет располагать более новым смартфоном под управлением Android – Samsung Nexus S. Возможности спутника PhoneSat 2.0 существенно расширят за счет добавления в систему новых компонентов: двух-канального высокочастотного радиотранслятора, солнечных панелей и GPS-приемника. Спутником будут управлять с Земли с помощью радио-команд, а солнечные батареи станут снабжать систему электроэнергией, для того чтобы существенно продлить время его автономной работы на орбите. Кроме того, на спутнике PhoneSat 2.0  разместят магнитные датчики, взаимодействующие с магнитным полем земли, и инерционные механизмы, предназначенные для корректировки ориентации мини-спутника в космическом пространстве.

Samsung Nexus S (PhoneSat 2.0)

Для вывода миниспутников обеих моделей на орбиту собираются использовать ракету Antares производства корпорации Orbital Sciences Corporation, способную брать на борт полезную нагрузку массой до 6.8 тонн.

Команда проекта PhoneSat готовилась к новой миссии в течение нескольких лет, исследуя возможности смартфона Nexus One. В июле 2010 года в ходе предварительных тестов два смартфона Nexus One запускали в космос на борту ракет, чтобы выяснить, как смартфоны «перенесут» высокую скоростную нагрузку и пребывание на орбите. Одна из ракет благополучно доставила Nexus One на Землю. PhoneSat 1.0 также успешно прошел проверку в термо-вакуумной камере, на вибрационных стендах и в экспериментах с стратосферными аэростатами.

«Философия» нового подхода к созданию спутников весьма близка к основной бизнес-идее Кремниевой Долины: «запустить самые дешевые в производстве спутники из всех, когда-либо побывавших в космосе», как отмечается в демонстрационном документе, посвященном будущему полету PhoneSat. Каждый из прототипов обходится NASA всего в 3500 долларов, и, помимо того, инженеры используют электронику, имеющуюся в свободной продаже, практически не изменяя оригинальный дизайн устройств.