Как CubeSats прокладывают путь для будущих космических миссий

По мере того как мы углубляемся в космос, новое поколение спутников меняет ландшафт космических исследований. Эти миниатюрные, доступные и маневренные космические аппараты, известные как CubeSats, совершают революцию в изучении Солнечной системы и других миров. Хотя эти миниатюрные спутники могут быть достаточно маленькими, чтобы поместиться на вашей ладони, их влияние на космические исследования совсем иное.

Что такое CubeSats?

CubeSats — это тип наноспутников, вес которых обычно не превышает нескольких килограммов. Их стандартный размер примерно эквивалентен небольшой коробке, а вес может составлять всего 1 килограмм (около 2 фунтов). Несмотря на свои миниатюрные размеры, CubeSats вносят свой вклад в космические исследования, предлагая ученым экономически эффективный и упрощенный метод сбора данных из космоса. Традиционно запуск крупного спутника обходится в сотни миллионов, но CubeSat сократили эти расходы, позволив даже университетам и небольшим компаниям участвовать в космических исследованиях.

Сдвиг в освоении космоса

Исторически сложилось так, что в космической гонке доминируют большие, дорогие и очень сложные спутники. Например, стоимость лунного орбитального аппарата NASA составляет около 600 миллионов долларов, а стоимость марсианского орбитального аппарата превышает 700 миллионов долларов. Сложность и масштаб этих миссий означают, что одна неудача может привести к значительным финансовым потерям.

CubeSats, с другой стороны, предлагают привлекательную альтернативу. Их доступность в сочетании с ориентацией на одну научную цель позволяет исследователям запускать несколько CubeSat в рамках одной миссии, предоставляя разнообразные и всеобъемлющие данные с меньшим риском. Например, в ноябре 2022 года миссия НАСА Artemis I запустила 10 CubeSat для изучения Луны. Эти спутники помогают ученым составить карту водных месторождений Луны, что крайне важно для поддержания постоянного присутствия человека на ее поверхности. Вся установка CubeSat обошлась всего в 13 миллионов долларов — в разы меньше, чем стоимость традиционных спутников.

Новая эра открытий

CubeSats также позволяют осуществлять революционные миссии на Марс и другие небесные тела. Спутники НАСА MarCO CubeSat, развернутые вместе с посадочным аппаратом Insight в 2018 году, обеспечивали связь в режиме реального времени во время посадки и даже сделали потрясающие снимки марсианской поверхности. Эти спутники-близнецы продемонстрировали способность CubeSats играть важную роль в сложных космических миссиях, сохраняя при этом низкую стоимость.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что CubeSats собираются исследовать еще более глубокий космос. Миссия Европейского космического агентства HERA, запланированная на октябрь 2024 года, отправит CubeSat для изучения системы астероидов Дидимос между Марсом и Юпитером. В 2025 году космический аппарат M-Argo отправит CubeSat для изучения формы, массы и состава астероида, что станет первым случаем, когда такой маленький спутник будет выполнять независимую миссию в межпланетном пространстве.

Будущее CubeSat

По мере того как CubeSats продолжают доказывать свою ценность, расширяются возможности их применения. От исследования экзопланет до картографирования астероидов — эти маленькие, но мощные спутники помогают расширить границы нашего понимания Вселенной. Инвестиции в технологию CubeSat закладывают основу для будущего, в котором исследования космоса будут не только более доступными, но и более частыми и амбициозными.

Успех CubeSat также является напоминанием о том, что следующее поколение исследователей космоса может сидеть в школьных классах уже сегодня. Пока университеты и стартапы продолжают экспериментировать с конструкциями CubeSat, неизвестно, откуда может прийти следующий прорыв. Но одно можно сказать наверняка: будущее освоения космоса становится все меньше — и это очень важно.

CubeSats также открывают новые горизонты в области коммерческого использования. Небольшие размеры и низкая стоимость запуска делают их идеальными для частных компаний, желающих протестировать новые технологии или провести небольшие эксперименты в космосе. Например, некоторые стартапы уже начали использовать CubeSats для обеспечения услуг по наблюдению за Землей, собирая данные о земных ресурсах, изменении климата и даже для проверки новых сенсоров и систем связи.

К тому же, CubeSats могут способствовать образованию и вдохновению нового поколения инженеров и учёных. Многие университеты запускают собственные программы CubeSat, позволяя студентам разрабатывать, строить и управлять своими спутниками. Это обеспечивает практический опыт и углубленное понимание космических технологий, что может привести к инновациям в этой области.

По мере того как мы продолжаем двигаться в эру технологий, CubeSats станут ключевыми игроками в освоении космоса, предлагая новые идеи и возможности. Как сообщается, в ближайшие годы запланированы десятки миссий с использованием CubeSats, что свидетельствует о растущем интересе и потенциале этих миниатюрных инструментов.