ESTCube-2

Eesti nanosatelliit


ESTCube-2 on Eesti Tudengisatelliidi Sihtasutuse[1] ehitatav kolmeühikuline (1 ühiku standardmõõt on 100x100x113,5 mm[2]) kuupsatelliit. Tegemist on ESTCube programmi teise satelliidiga (esimene oli ESTCube-1). Satelliit valmib 2022. aasta esimeses pooles ja see on plaanitud orbiidile saata 2022. aasta teises pooles Guajaana kosmosekeskusest Euroopa Kosmoseagentuuri kanderaketiga Vega-C.

ESTCube-2
4 päikesetõusul.jpg
Kunstniku kujutis ESTCube-2-st Maa orbiidil
Organisatsioon Eesti Tudengisatelliidi Sihtasutus
Satelliidi platvorm kuupsatelliit
Missioonitüüp hariduslik/teaduslik
Stardi aeg 2022 (plaanitud)
Kanderakett Vega-C
Stardikompleks Guajaana kosmodroom Prantsuse Guajaanas Kourous
Missiooni kestus 2 aastat (plaanitud)
Orbiidi elemendid
Kõrgus 500–700 km

Satelliidi arendamist alustati 2014. aastal, kuid vajalik meeskond ja rahastus saadi kokku alles 2016. aastal. ESTCube-2 on sarnaselt ESTCube-1-ga hariduslik-teaduslik projekt, mille eesmärk on anda üliõpilastele ja gümnaasiumiõpilastele võimalus osaleda kosmosemissiooni loomises ja valmimises. Satelliidi ehituse ja arendusega on seotud mitukümmend bakalaureuse-, magistri- ja doktoritööd.

ESTCube-2 orbiidi plaanitav kõrgus maapinnast on 600 kilomeetrit ja satelliidi kiirus orbiidil umbes 7,8 km/s[3].

Koostööpartnerid on Tartu Ülikool, Tartu Observatoorium, Soome Meteoroloogiainstituut, GomSpace, Milrem Robotics, Foresail, Dresdeni Tehnikaülikool, Captain Corrosion, Euroopa Kosmoseagentuur ja Euroopa Komisjon.

Satelliidi orbiitRedigeeri

 
ESTCube-2 tehniline joonis. Illustratsioon Rute Marta Jansone, Anna Maskava

ESTCube-2 start on kavandatud 2022. aasta teise poolde Vega-C raketi pardal Euroopa Kourou Kosmosekeskusest Prantsuse Guajaanas. Kanderaketilt heidetakse ESTCube-2 satelliit 600 km kõrgusele päikesesünkroonsele polaarorbiidile. Läbides 7,8 kilomeetrit ühe sekundiga, teeb ESTCube-2 ühe ööpäeva jooksul Maale peale ligi 15 tiiru – ühe tiiru tegemiseks kulub ligikaudu 97 minutit.

 
Maa atmosfäär ja ionosfääri kihid. Autor: Rute Marta Jansone

Sellisel orbiidil on satelliidil Eesti kohal kaks ülelendude seeriat, päevane ja öine. Mõlemas seerias on vähemalt kolm horisondist arvestataval kõrgusel toimuvat ülelendu, tavapäraselt üks neist seniidile lähedal.

Teaduslik eesmärkRedigeeri

 
Estcube-2 insener Hans Teras keskendumas satelliidi komponentide konstrueerimisele

ESTCube-2 projekti esmane eesmärk on pakkuda üliõpilastele ja gümnaasiumiõpilastele praktilist õpet kosmosetehnoloogia arendamisel. See tähendab, et nii satelliidi disain, prototüüp, lennumudeli kokkupanemine, testimised ja kosmoses opereerimine on üliõpilaste vastutada.

ESTCube-2 on tavapärastest ülikoolide kuupsatelliitide missioonidest erilisem aga seetõttu, et kosmoses katsetatakse uudseid tehnoloogiad ja lahendusi. ESTCube-2 satelliidi missiooni põhiline eesmärk on katsetada elektrilise päikesepurje tehnoloogia modifikatsiooni plasmapidurit[4], mis võimaldab satelliidi orbiiti alandada ning pikemas perspektiivis oma töö lõpetanud satelliidi kiiremini Maa atmosfääris ära põletada.

Plasmapiduri leiutaja on Soome Meteoroloogia Instituudi teadur Pekka Janhunen. Katse õnnestumisel on tegemist tehnoloogiaga, mis võimaldab võidelda üha aktuaalsema probleemiga Maa-lähedasel orbiidilkosmoseprügiga ehk oma töö lõpetanud satelliitide ja nende osade kuhjumisega orbiidile. Töö lõpetanud satelliitide eemaldamine orbiidilt vähendaks funktsioneeriva satelliidi ja kasutuskõlbmatu kosmoseprügi kokkupõrke tõenäosust.

Kokku testitakse ESTCube-2 pardal nelja uuenduslikku tehnoloogilist lahendust:

 
Plasmapidurdusjõu graafiline esitus. Traat on pidevalt negatiivselt laetud ja ionosfääri plasma tõmbab laenguid enda poole. Autor: Rute Marta Jansone

Side satelliidigaRedigeeri

 
Satelliidi juhtmoodul

Satelliidi juhtimiseks ja sellelt andmete saamiseks kasutatakse raadiosidet. ESTCube-2 pardal on kolm erinevat raadiosaatjat või -vastuvõtjat.

Igapäevane raadioside toimub raadioamatööride 70 cm laineala satelliitside segmendis sagedusvahemikus 435–438 MHz. Selles lainealas saadetakse satelliidile pakettside AX.25 protokolli kasutades käske ning võetakse vastu suhteliselt väiksemamahulist infot satelliidi pardalt. Selle raadiosidekanali standardkiirus on 9600 bitti (ehk 1,2 kB) sekundis, eksperimentaalselt saab kiirust tõsta kuni neli korda.

Suuremahuline raadioside – eeskätt maavaatluskaamerate piltide alla laadimine – leiab aset nn IARU 13 cm lainealas, sagedustel 2400–2450 MHz. Andmeedastuskiirus selles sagedusalas on ligikaudu 1 megabitt sekundis.

Kolmas raadiokanal raadioamatööride 2 m lainealas (sagedustel 145,8–146,0 MHz) on ette nähtud satelliidile käskude saatmiseks hädaolukorras. Selles lainealas töötab ka raadioamatööridele ESTCube-2 vahendusel kahepoolse side pidamiseks mõeldud pakettside repiiteri vastuvõtukanal. Ka selle sidekanali andmeedastuskiirus on 9600 bitti sekundis. Selle sidekanali kaudu satelliidile saadetud AX.25 protokollile vastavad andmepaketid saadab satelliit uuesti eetrisse 70 cm lainealas.

Kuna satelliidi raadioside töötab amatöörraadio sagedusalades, peavad enamik sidepidamiseks kasutatavatest andmeformaatidest olema avalikud. Seetõttu on ESTCube-2 andmeid võimalik vastu võtta kõigil huvilistel.

RahastusRedigeeri

ESTCube-2 orienteeruv kogumaksumus on 250 000 eurot. Satelliit saadetakse orbiidile Euroopa Komisjoni programmi "In-Orbit demonstration/Validation" raames.

ESTCube-2 on rahastatud eraannetajate ja Tartu Ülikooli Tartu Observatooriumi toel. Ettevõtja Ahti Heinla toetas ESTCube-2 projekti käivitamist olulise panusega. Ühisrahastusplatvormil Hooandja läbi viidud kampaania raames annetas üle 400 toetaja ESTCube-2 arendustööde jaoks 38 753 eurot.[5]

Vaata kaRedigeeri

ViitedRedigeeri

  1. ESTCube. "Meist". Vaadatud 05.01.2022.
  2. Euroopa Kosmoseagentuur. "Technology CubeSats". Vaadatud 05.01.2022.
  3. ESTCube. "ESTCube-2 blog". Vaadatud 05.01.2022.
  4. Pekka Janhunen (2010). "Electrostatic Plasma Brake for Deorbiting a Satellite". Journal of Propulsion and Power. Vaadatud 5.01.2022.
  5. "ESTCube-2 sai Hooandjas hoo sisse: enam kui 30 000 eurot koos". Delfi Forte. Vaadatud 15. detsember 2019.

VälislingidRedigeeri