Gli scienziati e gli ingegneri della NASA hanno chiamato il loro nuovo CubeSat in onore del mitologico dio nordico dell'alba. Ora, a pochi giorni dal lancio, sono fiduciosi che Dellingr sarà all'altezza del suo nome e inaugurerà una nuova era per gli scienziati che desiderano utilizzare piccoli, satelliti altamente affidabili per svolgere importanti, e in alcuni casi, scienza mai provata.

La navicella spaziale delle dimensioni di una scatola da scarpe sarà lanciata ad agosto a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9 verso la Stazione Spaziale Internazionale, dove verrà successivamente dispiegata in un'orbita terrestre bassa.

Dellingr nasce da un'idea di scienziati della Heliophysics Science Division presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, e ingegneri con la Direzione di ingegneria applicata e tecnologia o AETD del centro. Appositamente progettato per essere più affidabile delle piattaforme CubeSat più utilizzate e relativamente poco costoso, le sei unità, o 6U, Dellingr dimostrerà il rigore del suo design, raccogliendo dati di qualità della NASA sull'influenza del sole sull'atmosfera superiore della Terra utilizzando una suite di strumenti e componenti miniaturizzati [caratteristica della NASA sugli strumenti e sui componenti di Dellingr].

Il team ha iniziato a sviluppare Dellingr nel 2014 in risposta al crescente interesse tra la NASA e altri scienziati del governo che volevano utilizzare le piattaforme CubeSat per condurre indagini scientifiche. Originariamente creato dalla California Polytechnic State University nel 1999 per scopi didattici, la piattaforma di classe universitaria ha rapidamente guadagnato popolarità tra le università interessate a offrire agli studenti un'esperienza pratica nella costruzione di satelliti.

Oltre al loro basso costo, queste minuscole piattaforme hanno incuriosito gli scienziati con il loro potenziale per far volare sciami di queste minuscole piattaforme intorno alla Terra o ad altri corpi del sistema solare per raccogliere simultaneamente, osservazioni multipunto:una tecnica di osservazione non economicamente fattibile con navicelle spaziali più tradizionali. Sebbene abbiano raggiunto il loro scopo accademico originale, gli scienziati hanno presto scoperto che, nonostante il loro enorme potenziale per consentire nuovi tipi di osservazioni, il CubeSat di classe universitaria non ha soddisfatto completamente le loro esigenze.

"Era un problema di affidabilità, " ha detto Michael Johnson, Il capo tecnologo dell'AETD, uno dei sostenitori di Dellingr. "Pur essendo adeguata, I CubeSat di livello universitario non erano coerenti con ciò che volevamo fare." Ad esempio, Johnson ha citato l'esperienza dell'eliofisico Goddard e capo tecnologo della divisione Nikolaos Paschalidis, il cui successo nello sviluppo di uno spettrometro miniaturizzato è stato rovinato dai fallimenti di CubeSat.

Con la sua squadra, Paschalidis ha sviluppato il più piccolo spettrometro di massa ionico-neutro al mondo per una missione CubeSat 3U lanciata lo scorso anno. Però, subito dopo il lancio della navicella spaziale, gli operatori della missione si sono resi conto che il veicolo spaziale non stava comunicando correttamente, ritardare la messa in servizio di importanti funzioni di veicoli spaziali. Dopo circa sei mesi, Paschalidis ha finalmente confermato la funzionalità di base del suo strumento, ma la missione terminò bruscamente a causa di problemi al computer.

"La missione ha dimostrato le funzionalità di base del mio strumento. Tuttavia, l'esperienza ha posto una forte enfasi sulla necessità di un autobus robusto e di uno scenario completo di operazioni di missione, " disse Paschalidis, che sta volando una versione migliorata del suo strumento su Dellingr.

Sebbene il team creda che alla fine riuscirà nella sua missione di orientamento, la strada per il lancio non è stata sempre liscia.

Entro pochi mesi dall'avvio di Dellingr, il team ha scoperto che costruire un affidabile, 6U CubeSat era più facile a dirsi che a farsi. Sebbene il team volesse contenere i costi in gran parte utilizzando sottosistemi disponibili in commercio, ha scoperto che questi componenti non sempre funzionavano bene insieme o non funzionavano come pubblicizzato, richiedendo ulteriori sforzi ingegneristici e tecnici. Questi problemi hanno esteso i programmi ben oltre l'obiettivo di un anno e hanno aumentato i costi.

Hanno anche imparato rapidamente che avrebbero dovuto cambiare il modo in cui gestivano le missioni CubeSat per mantenerle accessibili. "È un nuovo modo di fare le cose, " ha dichiarato il Project Manager Chuck Clagett. "Stavamo applicando i vecchi modi di fare le cose a una capacità emergente e non ha funzionato molto bene".

Dall'esercizio, il team ha trovato un migliore equilibrio tra i requisiti di gestione e di test e la necessità fondamentale di più tecnologie abilitanti per le missioni, compreso il software specifico per CubeSat, disse Claget.

Altrettanto importante, il team ha appreso il vero costo di una missione CubeSat, disse l'eliofisico Goddard Eftyhia Zesta, che è il capo ricercatore del progetto per i magnetometri Dellingr. Il CubeSat di classe universitaria, sviluppato con pratiche di progettazione e ingegneria di sistema meno rigorose, isn't a realistic cost for highly reliable CubeSat missions, lei disse.

While Dellingr's developers await launch, they are heartened that NASA already is benefiting from their two-and-a-half-year effort to change the CubeSat paradigm. A recently selected CubeSat mission, the Plasma Enhancements in the Thermosphere Satellite, or petitSat, plans to use the second-generation Dellingr bus. The mission will study Earth's ionosphere, the atmospheric layer that can affect the transmission of communication signals.

"We know how to build satellite buses, " said Larry Kepko, a Goddard heliophyicist who is now heading NASA Science Mission Directorate's small satellite initiative. "All of our satellite buses last forever. We wanted to do the same thing with CubeSats, but without burdening the platform and driving up costs and extending schedules. We endeavored to transition CubeSats from an educational to a science tool. I think we did that with Dellingr."