PhoneSat - это текущий проект НАСА по созданию наноспутников с использованием немодифицированных стандартных смартфонов потребительского уровня и платформы Arduino и их запуску на низкую околоземную орбиту . Этот проект является частью программы НАСА по технологиям малых космических аппаратов и был начат в 2009 году в Исследовательском центре НАСА в Эймсе ( Моффетт-Филд , Калифорния ). [1]
Когда проект стартовал, типичный смартфон имел более быстрый процессор и больше памяти, чем средний спутник, одну или две камеры, несколько датчиков ускорения и вращения, компас, GPS- приемник, радио и литий-ионный аккумулятор, и все это извлекли выгоду из значительных исследований и разработок и экономии на масштабе в телекоммуникационной отрасли для снижения затрат.
Стоимость строительства первой версии спутника PhoneSat, как сообщается, составила 3 500 долларов США [1], а вторая версия - менее 7 000 долларов США. Шасси представляет собой одну стандартную шину CubeSat и имеет размеры 10 см × 10 см × 10 см (около 4 дюймов на каждую сторону). Управляющее программное обеспечение и прошивка по возможности делались с открытым исходным кодом .
Проект PhoneSat был выбран Popular Science журнал как один из одиннадцати «Лучший Что нового» в аэрокосмической категории в 2012 году [2] [3]
Версии [ править ]
PhoneSat 1.0 использует смартфон Nexus One ( HTC ) в качестве бортового компьютера [1] под управлением операционной системы Android 2.3.3. Эта версия не имеет солнечных панелей и работает от энергии, хранящейся в 12 литий-ионных (Li-Ion) батареях. Было построено 2 спутника PhoneSat 1.0, названные Graham и Bell. Graham - это базовая модель PhoneSat 1.0. Bell - это модель PhoneSat 1.0 с трансивером Iridium, установленным на одном конце (компонент Iridium сформировал свою собственную космическую миссию, см. TechEdSat 2). Основная цель миссии PhoneSat 1.0 заключалась в том, чтобы оставаться в космосе в течение короткого периода времени, отправляя обратно цифровые изображения Земли и космоса через свою камеру, а также отправляя обратно информацию о состоянии спутника. Чтобы подготовиться к такой миссии, НАСА провело испытания PhoneSat 1.0 в различных экстремальных условиях, включая термовакуумные камеры, испытания на альфа- и бета-излучение (без нейтронных испытаний), таблицы вибрации и ударов, полеты на суборбитальных ракетах и на высотных аэростатах.
PhoneSat 2.0 построен на базе смартфона Nexus S ( Samsung ) под управлением операционной системы Android 2.3.3. Инженеры добавили двустороннюю радиостанцию S-диапазона для связи с Землей, четыре литий-ионных аккумулятора, солнечные батареи для подзарядки батарей и приемник GPS. Для ориентации спутника управления, несколько magnetorquer были добавлены катушки и реакционные колеса. Александр также известен как PhoneSat 2.0 Beta или PhoneSat v2a. Причина странного одновременного запуска бета-версий PhoneSats 1.0 и 2.0 заключается в том, что запуск PhoneSats 1.0 был отложен до момента, когда бета-версия 2.0 была готова к запуску.
PhoneSat 2.4 и 2.5 включали двустороннюю радиостанцию S-диапазона, позволяющую инженерам управлять спутником с Земли, и систему для управления ориентацией куба-спутника в космосе. [4]
Шина PhoneSat использовалась в нескольких других проектах, включая группировку наноспутников EDSN [5] и KickSat, вдохновившую инициативу Breakthrough Starshot . Концепция PhoneSat и большая часть команды учредили NASA Technology Transfer [6] для создания Planet Labs в Сан-Франциско . PhoneSat 3.0 и далее заменил телефонные платы на Intel Edison и продолжает запускаться в качестве размещаемой полезной нагрузки в серии TechEdSat в NASA Ames. Дорогостоящие радиостанции S-диапазона были заменены дешевыми коммерческими ключами WiFi [7].а более высокая скорость обработки позволяет проводить эксперименты с программным обеспечением, такие как усовершенствованные архитектуры спутниковой связи для создания сетей , устойчивых к задержкам , эксперименты с атомными часами и прогнозирование траектории на орбите, управление и наведение на цель, необходимые для экзобрейка SPQR TechEdSat. [8]
Запускает [ править ]
Три спутника NASA PhoneSats были запущены с борта ракеты Antares 110 A-ONE 21 апреля 2013 года в 21:00 UTC с MARS LP-0A . Два были PhoneSats 1.0, названные Graham и Bell ; и одним из них был PhoneSat 2.0 по имени Александр . Они были названы в честь Александра Грэхема Белла . [9] Они имеют массу 2,8 фунта (1,25 кг), 2,9 фунта (1,3 кг) и 3,14 фунта (1,426 кг). [10] [11] Все трое сошли с орбиты до 27 апреля 2013 года, по данным команды PhoneSat, [12] несколько изображений были загружены с них радиолюбителями и командой NASA Ames PhoneSat.
PhoneSat 2.4 запущен в ноябре 2013 года на борту ракеты Minotaur I ORS-3 20 ноября 2013 года в 01:15 UTC с MARS LP-0B , с ожидаемым сроком службы на орбите до одного года. [4]
PhoneSat 2.5 был запущен 18 апреля 2014 года в 19:25 UTC в качестве дополнительной полезной нагрузки на борту ракеты SpaceX Falcon 9 . [13]
См. Также [ править ]
- STRaND-1 - еще один CubeSat со смартфоном [14]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Клинт Финли (2012-08-29). «НАСА позволяет вам построить свой собственный спутник с помощью PhoneSat» . Проводной . Проверено 25 апреля 2013 .
PhoneSat - проект, находящийся под контролем исследовательского центра НАСА Эймса в Кремниевой долине. Первая версия спутника НАСА - PhoneSat 1.0 - стоит около 3500 долларов (2200 фунтов стерлингов), чтобы построить .... содержащий телефон HTC Nexus One под управлением Android Операционная система
- ^ "25-е ежегодное мероприятие" Лучшее из новинок 2012 года, авиакосмическая промышленность " . Популярная наука . Проверено 25 апреля 2013 .
- ^ "НАСА PhoneSat. Спутник, который использует сотовый телефон в качестве центрального процессора" . Популярная наука . Проверено 25 апреля 2013 .
- ^ a b "Дома малых спутниковых телефонов последних космических технологий НАСА" . Phys.org . 2013-12-06 . Проверено 8 декабря 2013 .
- ^ Edison Демонстрация Smallsat сетей , 7 марта 2018
- ^ https://spinoff.nasa.gov/Spinoff2018/nttp_1.html
- ^ Шиммин, Роган; Алена, Ричард; Прискаль, Седрик; Оядомари, Кен; Стоун, Том; Мурбах, Маркус; Гилстрап, Рэй (2016). «Успешный эксперимент по Wi-Fi Phone Sat в полете Soarex-8». Конференция IEEE Aerospace 2016 . С. 1–9. DOI : 10.1109 / AERO.2016.7500826 . ISBN 978-1-4673-7676-1.
- ^ https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute
- ^ Сюзанна Престо (2013-04-23). «Положиться на смартфон? Новые спутники НАСА делают» . Голос Америки . Проверено 25 апреля 2013 .
- ^ PhoneSat 1.0 и PhoneSat 2.0Beta. Отчет об оценке орбитального мусора (ODAR). A240-0803-XS001 // FCC, стр. 9
- ^ "Запуск испытаний" Антарес "Миссия A-ONE" Обзорный брифинг " (PDF) . Орбитальные науки. 17 апреля 2013 . Проверено 18 апреля 2013 года .
- ^ http://phonesat.org/ «Наш орбитальный анализ показывает, что спутники PhoneSat сошли с орбиты 27 апреля и сгорели в атмосфере Земли, как и предполагалось».
- ^ "SpaceX Falcon 9 успешно запускает CRS-3 Dragon | NASASpaceFlight.com" . nasaspaceflight.com . Проверено 7 мая 2014 .
- ^ Стивен Кларк, PhoneSats НАСА установил отметку для первых спутников для смартфонов // SPACEFLIGHT NOW, 25 апреля 2013 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Phonesat.org , показывающий полную траекторию движения первых телефонов в созвездии
- Демонстрации полета PhoneSat. Смартфон-наноспутник НАСА // НАСА
- Изображения загружены с PhoneSats , PhoneSat.org
- Миссии PhoneSat-1 и -2 на первом полете ракеты Антарес , eoPortal
- Проект NASA Ames PhoneSat , Майк Сафьян (NASA Ames), 2011 г.
- В. Бойкеларс и др., PhoneSat 2.0 , NASA Ames, Университетская ассоциация космических исследований // 9-й ежегодный семинар разработчиков Spring Cubesat