엑소큐브(CP-10)

ExoCube (CP-10)


엑소큐브(ExoCube, CP-10)는 캘리포니아 폴리테크닉 주립대학 산루이스 오비스포(San Luis Obispo)가 개발하고 국립과학재단이 후원하는 우주기상위성이다.그것은 큐브샛 표준을 준수하는 많은 소형 위성들 중 하나이다.엑소큐브의 1차 임무는 지구 외권에 있는 수소, 산소, 헬륨, 질소의 밀도를 측정하는 것이다.[O], [H], [H], [N2], [O+], [H+], [He+], [NO+], 그리고 지상국 위의 총 이온 밀도, 일관성 없는 산란 레이더(ISR) 스테이션, 그리고 전체 궤도에 걸쳐 주기적으로 특성화하고 있다.2015년 1월 31일 캘리포니아 반덴버그 AFB에서 미 항공우주국 SMAP 1차 탑재체를 탑재한 델타 II 로켓에 실려 발사됐다.[1]

디자인

엑소큐브는 3-U 큐브Sat 위성(30 x 10 x 10 cm)이다.엑소큐브는 유니버설 큐브샛 구축 시스템인 P-POD(Poly-Picosatellite Orbital Deployer)에서 구축됐다.위성은 과학 탑재용 환경 챔버와 자세 결정 제어 시스템(ADCS)을 갖추고 있다.

인공위성의 환경실은 소형화된 질량분석기와 이온센서라는 두 가지 과학 기구를 위한 집이다.챔버는 계측기를 고정하고 정확한 데이터 수집을 위해 필요한 조건을 제공한다.또한 출시 전 계기로부터 습기를 막아주는 역할도 한다.기구의 보호를 위해 출시 날짜를 기다리는 동안 챔버를 육불화 황으로 제거한다.

엑소큐브에는 기계의 위치설정과 위성안정이 가능한 자세제어 시스템도 탑재됐다.제어를 위해 ExoCube에는 놋쇠 질량이 끝단에 위치하는 전개식 붐 2개가 장착된다.이를 통해 ±10° 이내의 두 축에서 위성을 적절한 방향으로 정렬하는 데 도움이 되는 중력-중력-중력 안정화가 가능하다.인공위성 방향의 미세 조정은 자석 탐사기에 의해 수행된다.이 장치들은 지구 자기장과 상호작용하여 위성의 방향을 정하는 전류로부터 생성된 자기장을 이용한다.이것은 위성의 과학적 탑재량을 적절한 측정을 할 수 있게 해 줄 것이다.이 위성은 또한 싱클레어 행성간 10mNm의 모멘텀 휠을 가지고 있어 자이로스코프 안정성을 위해 롤링과 요축 커플링을 제공한다.결정을 위해 엑소큐브는 전개식 붐은 물론 얼굴 각각에 자력계와 태양센서를 탑재했다.

미션

ExoCube는 Scientific Solutions, NASA Goddard, 캘리포니아 폴리테크닉 주립 대학교 – 산 루이스 오비스포, 위스콘신 대학교, 일리노이 대학교가 공동 개발 중인 작업이다.엑소큐브 프로젝트는 2011년에 시작되었다.위성의 버스 설계와 건설은 산루이스 오비스포에 있는 캘리포니아 폴리테크닉 주립대학의 폴리사트에 수여되었다.NASA Goddard Space Flight Center는 비행 질량 분광계의 시간인 센서 탑재량을 제공했다.위스콘신 대학교 매디슨, 일리노이 대학교 어바나 샴페인 및 사이언티픽 솔루션으로 구성된 과학 팀은 임무 데이터의 수집, 보정 및 해석을 담당한다.선도 기관인 Scientific Solutions, Inc.는 프로그램 관리 및 감독을 담당하고 있다.

엑소큐브는 2015년 1월 31일 출시한 ELaNa-X SMAP의 4가지 2차 탑재물 중 하나이다.이 위성은 약 400 x 670 km 고도와 98도 기울기의 극궤도를 가지고 있다.엑소큐브는 궤도수명이 8년으로 예상되며 최소 임무수명은 6개월이다.

엑소큐브와의 통신은 캘리포니아 폴리테크닉 주립대학-산루이스 오비스포에 위치한 UHF 마르코니 그라운드 스테이션을 통해 이뤄진다.

과학적 데이터 및 페이로드

엑소큐브는 상층 전리권과 하층 전리권의 [O], [H], [H], [N2], [O+], [H+], [He+], [NO+]의 현장 밀도에 대한 글로벌 지식을 습득하게 된다.주요 과학적 목표로는 상층기상지구적, 주간적, 계절적 변동성 조사, 전하 교환 과정, 지구자기 폭풍에 대한 대기 반응, 경험적 및 기후학적 대기 모델의 검증 등이 있다.이 위성은 게이트 비행 시간 분광계를 사용한다.

원자산소와 헬륨은 다이나믹 탐색기 시대인 1980년대 초부터 실측되지 않고 있다.수소는 임무 지역 상공에서 직접 측정된 적이 없다.엑소큐브는 아레시보, 위스콘신, 키트피크, 세로 톨롤로 등을 통해 측정을 제공함으로써 각 사이트의 지상 기반 관찰의 상호 비교 및 검증에 도움을 줄 것이다.이러한 측정은 국소 전리층을 특성화하기 위한 능동 ISR뿐만 아니라 중립 기류 방출의 패시브 광학 간섭계 및 광도계를 사용하여 수행된다.

밀도 측정은 또한 상층 전리층 및 저층 대기권 구성의 기후학적 특성화에도 사용될 것이다.ExoCube의 궤도경사와 정밀도를 확보하면 주간 밀도와 구성 편차에 대한 견실한 평가가 가능해진다.최소 6개월의 예상 임무 수명은 분분과 동지 조건의 비교를 가능하게 할 것이다.

과학 페이로드에는 EXOS라고 총칭되는 두 개의 계측기가 포함된다.계측기는 중립 정적 에너지 각도 분석기(NSEAA), 이온 정적 에너지 분석기(ISEAA), TIM(Total Ion Monitor)이다.실험 측정 획득을 수행하고 있는 과학적 탑재체는 NASA-GSFC에 의해 공급되었다.위스콘신 대학교 – 매디슨은 획득한 데이터에 대한 테스트와 분석을 수행하고 있다.

참조

  1. ^ 엑소큐브 출시