Les petits satellites offrent un bon marché, alternative réactive aux plus grandes, satellites plus chers. Au fur et à mesure que la demande augmente, les ingénieurs doivent adapter ces « nanosatellites » pour fournir de meilleurs retours de données. Nasa, en collaboration avec les partenaires pédagogiques, cible 2021 pour le lancement d'un CubeSat innovant qui relève ces défis.

Les CubeSats se composent d'unités cubiques standardisées, ou U, généralement jusqu'à 12U. Un CubeSat 1U mesure 10 centimètres cubes et peut peser aussi peu que trois livres. Ils se lancent comme charges utiles auxiliaires sur des missions existantes, offrant une opportunité rentable pour les projets de recherche à petite échelle. Les satellites passent en moyenne 90 jours en orbite avant de tomber sur Terre et de se consumer dans l'atmosphère. Depuis leur création, Les CubeSats ont été une aubaine pour la recherche et le développement de petits satellites.

Typiquement, Le Near Earth Network (NEN) de la NASA fournit une communication directe au sol pour les CubeSats. La communication n'a lieu que lorsqu'un satellite passe sur l'une des antennes NEN, situé dans le monde entier. Une équipe d'ingénieurs et de scientifiques du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, Le Kennedy Space Center de la NASA en Floride et l'Université de Floride collaborent sur un CubeSat 12U qui sera le premier à s'interfacer avec le réseau spatial de la NASA, qui fournit des services de communication continue. L'Université de Floride RadSat (UF-RadSat) est un effort de conception collaboratif des stagiaires de la NASA de plusieurs universités à travers le pays, qui ont déposé plusieurs divulgations d'invention pour ses technologies. Le satellite fera le tour de la Terre sur une orbite de transfert géosynchrone, communiquer avec trois satellites de poursuite et de relais de données (TDRS) et les stations au sol NEN. Cette méthodologie fournit une couverture de données presque constante, une innovation qui pourrait être utile à de nombreuses futures missions CubeSat.

"Le but de notre mission est de fournir simultanément des données d'ingénierie critiques pour renforcer les missions de la NASA tout en démontrant les avantages opérationnels des communications quasi-continues entre les CubeSats et la constellation TDRS, " dit Harry Shaw, un co-investigateur de la NASA sur le projet. "Le travail que nous exécutons pour notre mission CubeSat permettra cette option de communication pour d'autres CubeSats."

UF-RadSat est plus qu'une simple démonstration de communication. La NASA mènera également deux expériences de rayonnement à bord du CubeSat. La première expérience a été créée par une équipe de l'Université de Floride sous la direction de Michele Manuel, directeur du département de science et génie des matériaux. L'équipe a développé un alliage de magnésium et de gadolinium avec des propriétés d'atténuation des rayonnements. L'alliage, plus solide et plus léger que l'acier ou l'aluminium, sera testée pour son efficacité en orbite à piéger les neutrons thermiques, un risque radiologique pour la santé. L'expérience déterminera l'utilité du métal pour atténuer les risques posés par les rayonnements pour les futurs vols spatiaux habités.

La deuxième expérience à bord d'UF-RadSat est originaire de Goddard. Ray Ladbury et Jean-Marie Lauenstein, des scientifiques du groupe des effets des radiations de Goddard, évaluera la fiabilité des transistors à effet de champ (MOSFET) métal-oxyde-semiconducteur de puissance dans les conditions de rayonnement difficiles de l'espace. Les systèmes d'alimentation des engins spatiaux utilisent des MOSFET pour amplifier ou commuter des signaux électroniques. Ils peuvent être endommagés ou détruits par l'environnement radiatif dans l'espace. L'expérience contribuera à évaluer et à améliorer la fiabilité en orbite des MOSFET et fournira des informations précieuses sur la rupture de grille à événement unique, une défaillance primaire radio-induite dans les MOSFET.

« Depuis ses débuts à la fin des années 1950, La NASA a joué un rôle clé et influent dans l'avancement des capacités spatiales, " a déclaré Pat Patterson, le président du comité de la conférence Small Satellite. "On peut en dire autant de l'influence de la NASA sur l'essor des petits satellites, comme la NASA utilise maintenant ces technologies pour continuer à faire avancer l'exploration scientifique et humaine, réduire le coût des nouvelles missions spatiales, et élargir l'accès à l'espace."

La recherche à bord d'UF-RadSat poursuit l'héritage de la NASA dans la communauté des petits satellites. Les nanosatellites comme UF-RadSat reflètent l'engagement de la NASA en faveur d'une recherche rentable à la pointe de la technologie des communications.