Dokkolás CubeSatokkal
(Rovat: Kis űreszközök nagy szerepe - 2016.09.20 07:15.)

A CubeSatokat egyre sokoldalúbban használják – vagy tervezik használni. A következő lépés az önálló dokkolás lehet.

A CubeSatok mérete szigorúan kötött, a legnagyobbak a hat egységes (6U) példányok, amelyek mérete 10 × 20 × 30 cm. A jövőben a kis kockák és téglatestek nagyobb struktúrák téglái lehetnek, feltéve, ha megoldható az összekapcsolásuk. Ha az apró műholdak önálló dokkolásra lennének képesek, akkor olyan szerkezeteket is létrehozhatnának belőlük, amelyek megépítésére és űrbe juttatására másképp nincs mód, véli az ESA szakértője.

Dokkolásra képes CubeSatokkal akár nagyobb szerkezetek is összeépíthetők a világűrben. (Kép: EPFL / Jamani Caillet)

Első lépésként az ESA részlegesen anyagi támogatást nyúlt a technológia kidolgozását célzó PhD munkához. A kutatást Camille Pirat, a Lausanne-i Szövetségi Műegyetem (EPFL) doktorandusza végzi, aki korábban már részt vett az ugyancsak az ESA támogatásával végzett, az űrszemét aktív eltávolítási módszerének kidolgozására irányuló kutatásban (eDeorbit). Ennek keretében merült fel a CubeSatok dokkolásának az igénye.

A CubeSatok dokkolásához centiméter pontosságú navigációra van szükség, ráadásul a rendszert kis térfogatba kell belezsúfolni. (Kép: EPFL / Jamani Caillet)

Két hategységes (6U) CubeSat dokkolását bemutató animáció. (Forrás: EPFL / Jamani Caillet)

A legnagyobb kihívást az erőteljesen korlátozott tömeg (egységenként 1,33 kg, vagyis a 6U CubeSat esetén is mindössze 8 kg), a hajtóanyag és az elektromos energia korlátozott mennyisége jelenti. Emellett 1 cm-es navigációs pontosságra van szükség, amit az ESA ugyan már elért, de a nagyságrendekkel nagyobb, több tonnás ATV teherűrhajóival. A CubeSatok dokkolása sokkal inkább ahhoz hasonlítható, mintha egy tűvel 1 cm-es lyukba kellene beletalálnunk – természetesen az autonóm fedélzeti rendszer irányításával, kevés üzemanyag felhasználásával.

Az ESA ATV–5 teherűrhajója 2014. augusztus 12-én kapcsolódott össze a Nemzetközi Űrállomással. (Kép: ESA / NASA)

Tervei szerint a két műhold GPS-es navigációval 20 km-re megközelítené egymást, ezután jönne létre a két CubeSat közötti közvetlen optikai (LED) kapcsolat. A kutató első lépésként azt vizsgálja, mennyiben zavarja az optikai kapcsolatot a megvilágítás változása, egyes alkatrészek esetleges becsillanása. A manőverezéshez hideggázas fúvókák már léteznek, de nincs kizárva, hogy elektromos meghajtás (ionhajtómű) hatékonyabb lenne.

Két, az ISS-ről 2015. október 5-én, egyszerre indított CubeSat, az AAUSat–5 és a GomX–3. (Kép: NASA)