ESTCube-1

ESTCube-1
ESTCube-1
ESTCube-1 illustration.jpg
ESTCube-1 그림
미션형기술
연산자타르투 대학교
COSPAR2013-021C
새캣39161
웹사이트http://www.estcube.eu/en/home
임무 기간계획: 12개월
결승전: 2년, 12일
우주선 속성
발사 질량1.048kg(2.31lb)
건질량1.048kg(2.31lb)
힘3.6 W [1]
미션의 시작
출시일자2013년 5월 7일 02:06:31(2013-05-07)UTC02:06:31Z) UTC
로켓베가 VV02편
발사장코우루 ELA-1
계약자ESA
미션 종료
비활성화됨2015년 2월 17일 10시 27분 (2015-02-17)UTC10:27Z) UTC[2]
마지막 연락처2015년[1] 5월 19일
붕괴일자2038*190
궤도 매개변수
참조 시스템지리학
정권로우 어스
페리기 고도665km
아포기 고도665km
기울기98.120도
기간98.03분

ESTCube-1은 세계 최초로 전기태양풍 돛(E-sail)을 이용한 에스토니아 위성이자 최초의 인공위성이다. 2013년 5월 7일 베가 VV02 캐리어 로켓에[3][4] 실려 발사돼 궤도에 성공적으로 배치됐다.[5] 나노 위성용 큐브사트 표준은 ESCube-1의 엔지니어링 중에 따랐고, 그 결과 10×10×11.35cm의 큐브가 생성되었으며, 부피는 1리터, 질량은 1.048kg이었다.[6][7]

이 임무는 2015년 2월 17일 공식 종료됐으며 이 기간 동안 학사 29개, 석사 19개, 박사 논문 5개, 창업 4개 등의 성과를 거뒀다고 한다.[8] E-sail 테더 전개에 실패하여 E-sail 또는 Plasma 브레이크 전개 시스템에 대한 측정은 수행되지 않았다.[9] ESTCube-1의 마지막 신호는 2015년 5월 19일에 수신되었다.

과학적 목적

2013년 5월 15일 ESTCube-1이 찍은 지구의 첫 이미지.[5]
ESTCube-1 전자 메일 실험
ESTCube-1 정사각형 구조 그림
ESTCube-1 구조

에스토니아 학생 위성 프로그램의 일환으로 개발된 ESTCube-1은 대학생과 고등학생이 참여하는 교육 프로젝트였다.[10][11]

ESTCube-1이 만들어지는 동안 학생들을 교육하는데 중점을 두었지만, 그것은 과학적인 목적을 가지고 있었다. 이 위성은 핀란드 과학자 페카 얀후넨에 의해 발명된 전기 태양풍 돛(E-sail)을 실었다. ESTCube-1 비행 중에는 위성으로부터 20-50마이크로미터 두께의 전자 메일 와이어 10m가 배치될 예정이었는데, 때로는 "헤이트테더"라고 불리기도 한다. 헤이테더의 배치는 위성의 회전속도를 낮추거나 탑재된 카메라로 탐지할 예정이었다.[12]

지구를 둘러싸고 있는 플라즈마와의 상호작용과 그것이 우주선의 회전 속도에 미치는 영향을 제어하기 위해, 두 개의 나노기술 전자 방출기/총이 탑재되었다. 전자 방출체는 전자파를 쏘아 500볼트로 양전하하는 E-sail 원소에 연결되었다. 플라즈마 안에 있는 양의 이온은 E-sail 원소를 밀어내고 위성의 회전 속도에 영향을 주기 위한 것이었다. 혈장이 E-sail에 미치는 영향은 해당 회전 속도의 변화에 의해 측정되어야 했다. 이 테더는 또한 궤도에서 소형 위성을 귀환시킬 가능성을 보여주기 위해 플라즈마 브레이크로 사용함으로써 위성을 디오레트링하기 위한 것이었다. VGA 해상도로 RAW 형식의 사진을 만들 수 있는 컬러 CMOS 카메라도 탑재됐다. 이 카메라는 지구의 이미지를 얻기 위해 사용되었고 헤이테더의 배치를 감시하기 위한 것이었다.

궤도

과학실험을 완료하고 위성과 여러 차례 교신하기 위해 선택된 궤도는 고도 670km의 태양-동기식 원형 궤도였다. ESTCube-1은 2013년 5월 7일 02:06:31 UTC에서 ELA-1에서 이륙한 Vega VV02 로켓을 사용하여 Arianespace에 의해 궤도로 발사되었다. 위성은 궤도에 올려져 통신이 성공적으로 이루어졌는데,[13] 5월 15일 지구의 첫 번째 사진이 촬영되어 아마추어 무선 밴드를 통해 지상으로 전송되었다.[5]

위성의 수명

이 계획에는 2013년 5월 7일 발사를 시작으로 다음과 같은 단계가 포함되었다.

  • 출발 캡슐에서 위성이 전개된 지 30분 만에 위성의 안테나가 전개되고 무선 송신기와 중요 서브시스템이 켜졌다.
  • 위성은 배치 후 처음 48시간 동안 안전모드 CW 신호만 보냈다.
  • 첫 주들은 위성을 시험하고 그것을 최대 용량으로 작동시키는 데 사용되었다.
  • 에스토니아의 이미지를 획득하기 위해 온보드 카메라가 지구를 향하도록 위성의 방향. 그 목표는 프로젝트 중에 달성되었다.
  • 위성의 세로 축에서 초당 1회전 속도. ESTCube-1은 아마도 역사상 가장 빠르게 제어되는 회전 위성이 되어 각속도 841°/초에 도달했다.
  • 2014년 10월 중순 원심력에 의한 위성 E-Sail 소자 배치는 시도되었으나, 릴이 끼어서 그런지 배치는 실패하였다.[1] 온보드 카메라를 통해 전개에 대한 확인은 받지 못했으며, 추가 E-sail 실험은 실시되지 않았다.
  • E-Sail 테더 전개 실패 후, 온보드 콜드 음극 전자 방출기가 성공적으로 시험되었다.

미션 종료

이 임무는 태양광 발전 시스템의[1] 성능 저하로 끝났고, 이후 배터리가 소진되었다. 그러나 마지막 공식적인 전송은 2015년 2월 17일에 전송되었지만, 2015년 5월 19일까지 지구를 촬영하고 환경 데이터를 수집하는 작업이 계속되었다. 인공위성이 운반한 태양계 돛을 시험하려는 계획은 돛 케이블이 풀리는 역학이 로켓 이륙 진동에서 살아남지 못했기 때문에 실패했다.[9]

ArcticAustraliaBrazilBangladeshMyanmarBay of BengalAlgeriaPeruMauritaniaThe GambiaDakarSenegalGuinea-BissauGuineaAtlantic OceanRed SeaSudanEnglish ChannelAntarcticaChina–Mongolia borderA grid of satellite photos of Earth, four wide by three high, on a black background.
ESTCube-1에서 찍은 사진(시간순). 각 사진을 가리키거나 클릭하여 어디에 있는지 확인하십시오.

디자인

측정 및 중량

에스토니아 위성 임무 개발 중에 1U 큐브사트를 만들기로 결정되었다. 표준 1 단위(1U) 기준 큐브사트의 기본 측면 길이는 100.0±0.1mm, 위성 높이는 113.5±0.1mm이어야 한다. 질량 또한 큐브사트 표준에 설정되어 있으며, 1U 큐브사트의 최대 질량은 1300g이다.

커뮤니케이션

위성으로부터의 통신은 두 개의 국제 아마추어 무선 연합 등록 주파수로 이루어졌다.

  • 437.250MHz
  • 437.505 MHz[14]

주기적이지만 매우 느린 통신은 437.250MHz의 주파수에 18 WPM 전신 신호를 사용하여 이루어졌다. 그 주파수에서 가장 중요한 위성 매개변수는 3분에서 10분마다 반환된다. 고속 연결의 경우, 9600보우드 연결 속도 및 AX.25 패킷 표준의 주파수 437.505MHz의 FSK 변조 무선 신호가 사용된다. 상대적으로 느린 연결 속도는 대역폭을 25킬로헤르츠로 제한하는 아마추어 무선 주파수의 사용에서 비롯된다. 빠른 연결은 위성에 특정 명령이 내려졌을 때만 사용된다. ESTCube-1의 텔레파시와 패킷 원격측정 프로토콜은 모두 프로젝트 웹페이지에 게시되어 있다.[15][16]

위성에 보낸 명령은 145MHz(2m) 아마추어 밴드를 사용했다.

소프트웨어

ESTCube-1 마이크로컨트롤러는 다음 운영 체제를 사용한다.

  • 위성의 명령 및 데이터 처리 시스템과 카메라 모듈의 FreeRTOS.
  • 위성 통신 모듈의 TinyOS. (일반적으로 저전력으로 작동하는 장치에 사용됨)

관제시스템은 현재 CGI그룹 주관으로 타르투대 학생들이 개발하고 있다.

자금조달 및 비용

2013년 1월 ESTCube-1 프레젠테이션.

ESTCube-1은 유럽우주국이 제공한 가장 저렴한 위성 발사인 [4]VV02편 베가 비행기의 2차 탑재 적재물로 발사되었다. 에스토니아는 ESA의 연합회원이기 때문에, 대부분의 발사 비용(약 7만 유로)이 에스토니아 회비로 교육비로 충당되었다. 출범과 함께 총 사업비는 약 10만 유로였다.

결과.

인공위성은 2년간의 운용 수명을 가지고 우주에서의 시스템 작동을 성공적으로 시연했다. E-sail의 전개는 성공하지 못했으며, E-sail이나 플라즈마 제동 전개 시스템에 대한 측정은 수행되지 않았다.[9]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d 블라디슬라브-베니아민 푸스텐스키, ESTCube-1, 에스토니아 우주국(Estonian Space Office, 2016년 6월 8일 액세스)
  2. ^ "ESTCube-1's 651-day career: 53 dissertations and a marriage proposal". 17 Feb 2015.
  3. ^ esa. "Launch schedule".
  4. ^ a b 암사트-UK, ESTCube-1. 2017년 4월 13일 회수.
  5. ^ a b c 사우스게이트 라디오 아마추어 뉴스, 2013년 5월 22일 웨이백머신에서 ESTCube-1 햄 라디오 큐브Sat 2015-09-24의 첫 사진 (2013년 8월 16일 접속)
  6. ^ "Estonia's student cubesat satellite is ready for the next Vega launch". Arianespace. Archived from the original on March 28, 2013. Retrieved March 25, 2013.
  7. ^ "ESTCube-1 mentioned in Nature's regional report". 17 Nov 2010.
  8. ^ "ESTCube-1 651일 경력: 53개 논문 및 결혼 제안" ERR, 2015년 2월 17일
  9. ^ a b c "ESTCube-1 sends its last words: "Long live Estonia!"". 17 Feb 2015.
  10. ^ "The two primary payloads for Vega's second launch are readied at the Spaceport". Arianespace. March 14, 2013. Archived from the original on March 19, 2013. Retrieved March 25, 2013.
  11. ^ "Arianespace Awaits... Vega Tops Off While Sats Prep For Vegies (Launch)". satnews. March 14, 2013. Retrieved March 25, 2013.
  12. ^ "Proba-V's fellow passenger" (PDF). European Space Agency. February 2013. p. 17. Retrieved March 25, 2013.
  13. ^ 2013년 8월 1일, 우주 안전 뉴스 (2013년 8월 16일 접속)
  14. ^ "ESTCube-1". International Amateur Radio Union. 15 Mar 2013. Retrieved March 25, 2013.
  15. ^ "Telemetry packet description". Retrieved August 5, 2014.
  16. ^ "Beacon decoding". Retrieved August 5, 2014.

외부 링크

비디오