V-R3x CubeSats viene sottoposto a un test delle prestazioni funzionali in un laboratorio presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California. Credito:NASA/Centro di ricerca Ames/Dominic Hart
Una missione della NASA prevista per il lancio venerdì metterà tre minuscoli satelliti in orbita terrestre bassa, dove dimostreranno come i satelliti potrebbero tracciare e comunicare tra loro, ponendo le basi per sciami di migliaia di piccoli satelliti che possono lavorare in modo cooperativo e autonomo.
Zac Manchester, un assistente professore al Robotics Institute della Carnegie Mellon University e investigatore principale della missione, ha detto che i piccoli satelliti sono cresciuti in popolarità negli ultimi 10 anni, poiché alcune aziende stanno già lanciando centinaia in orbita per eseguire attività come l'imaging della Terra e le previsioni meteorologiche.
Questi satelliti ora sono controllati individualmente da terra. Man mano che gli sciami diventano più grandi e più sofisticati, Manchester ha notato, dovranno rispondere ai comandi quasi come una singola entità. La nuova missione, soprannominato V-R3x, testerà le tecnologie che potrebbero renderlo possibile.
"Questa missione è un precursore di capacità di sciamatura più avanzate e di volo in formazione autonoma, "Ha detto Manchester.
La NASA è anche interessata all'utilizzo di sciami di piccoli satelliti oltre la Terra. Sciami di satelliti intorno alla luna, ad esempio, potrebbe fornire comunicazioni e aiuti alla navigazione per l'esplorazione lunare, compreso il programma Artemis della NASA. Sarà essenziale che gli sciami extraterrestri operino in modo autonomo, ha detto Manchester.
Massimo Vacanze, uno studente laureato a Stanford, contiene uno dei tre piccoli satelliti che verranno lanciati in orbita. Credito:Carnegie Mellon University
V-R3x, una missione dimostrativa tecnologica finanziata dal programma NASA Small Spacecraft Technology, è attuato da un piccolo, gruppo dedicato di ingegneri noto come Payload Accelerator for CubeSat Endeavours (PACE) presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley. Il gruppo si propone di progettare, sviluppare e pilotare esperimenti spaziali in modo rapido ed economico.
V-R3x distribuirà tre cosiddetti CubeSat nell'orbita terrestre bassa. Questi cubi standardizzati da 10 centimetri pesano ciascuno circa un chilogrammo e, una volta schierato, formerà una rete a maglie, scambiando segnali radio mentre si allontanano lentamente per un periodo di tre o quattro mesi.
I satelliti saranno inoltre dotati di speciali radio in banda S in grado di variare il tempo di volo. Questo è, possono misurare quanto tempo impiega un segnale radio per viaggiare su un altro satellite e riprendersi. Il tempo di volo di quel segnale può quindi essere utilizzato per calcolare la distanza tra i due satelliti entro mezzo metro.
I tre satelliti saranno lanciati a bordo di uno SpaceX Falcon 9 da Cape Canaveral, Florida. A testimonianza della popolarità dei piccoli satelliti, questo volo sarà un "rideshare" che trasporterà dozzine di microsatelliti e nanosatelliti per una varietà di clienti commerciali e governativi.
Manchester, che si è unito al Robotics Institute di CMU lo scorso settembre, concepì la missione mentre era assistente professore di aeronautica e astronautica alla Stanford University. Il suo studente laureato a Stanford, Massimo Vacanze, ha fatto gran parte della costruzione CubeSat nella sua cucina a causa della pandemia di COVID-19. Un dottorato di ricerca CMU studente di robotica, Kevin Tracy, ha sviluppato il software per l'esperimento.
Anh Nguyen, project manager per la missione V-R3x presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California, esegue un test di verifica della carica dei V-R3x CubeSat caricati in un erogatore Mercury-3 CubeSat di Maverick Space Systems Inc. in un laboratorio ad Ames. Credito:NASA/Centro di ricerca Ames/Dominic Hart
"Sembra che ci sia un brillante futuro qui per questo genere di cose, " Manchester ha detto di CMU, riferendosi a due rover lunari CMU ora in attesa di lancio e ad altre ricerche spaziali in corso all'università ea Pittsburgh.
Sebbene la sua formazione sia in aeronautica - V-R3x è la terza missione spaziale per la quale ha lavorato come investigatore principale - Manchester ha sottolineato che entrare a far parte del Robotics Institute ha perfettamente senso a causa della sovrapposizione che esiste con la robotica.
"Le navicelle spaziali sono robot, pure, " Egli ha detto.
I V-R3x CubeSats saranno posti in un'orbita polare, il che significa che passeranno per Pittsburgh circa due volte al giorno, a distanza di 12 ore. Manchester ha detto che spera di installare una stazione di terra alla CMU per comunicare con i satelliti, anche se ha riconosciuto che nessuna delle stazioni di terra utilizzate per la missione ha molto da fare.
"I satelliti si sveglieranno e faranno le loro cose in modo autonomo, " ha spiegato. "Dobbiamo principalmente assicurarci che i loro dati vengano scaricati".
