Chúng tôi đã quen với cách tiếp cận craft thủ công lớn để khám phá Hệ mặt trời của chúng tôi. Những người thăm dò như Voyager, Mariners và Tiên phong đã viết vị trí của họ trong lịch sử thám hiểm không gian. Các nhiệm vụ như Cassini và Juno đang thực hiện công việc đó. Nhưng những tiến bộ trong công nghệ có nghĩa là Nanosats và Cubesats có thể viết chương tiếp theo trong việc khám phá Hệ mặt trời của chúng ta.
Nanosats và Cubesats khác với các tàu thăm dò trong quá khứ. Chúng nhỏ hơn và rẻ hơn nhiều, và chúng cung cấp một số linh hoạt trong cách tiếp cận của chúng tôi để khám phá Hệ mặt trời. Một Nanosat được định nghĩa là một vệ tinh có khối lượng từ 1 đến 10 kg. Một CubeSat được tạo thành từ nhiều hình khối có kích thước khoảng 10cm³ (10cm x 10cm x 11,35cm). Cùng nhau, họ giữ lời hứa sẽ nhanh chóng mở rộng hiểu biết của chúng ta về Hệ mặt trời theo cách linh hoạt hơn nhiều.
NASA đã làm việc trên các vệ tinh nhỏ hơn trong một vài năm và công việc đang bắt đầu mang lại một số kết quả nghiêm trọng. Một nhóm các nhà khoa học tại JPL dự đoán đến năm 2020 sẽ có 10 CubeSats không gian sâu khám phá Hệ mặt trời của chúng ta và đến năm 2030 sẽ có 100 người trong số họ. NASA, như thường lệ, đang phát triển công nghệ NanoSat và CubeSat, nhưng các công ty tư nhân như Scotland không gian Clyde cũng vậy.
Không gian Clyde từ Không gian Clyde trên Vimeo.
NASA đã chế tạo 2 chiếc máy bay tìm đường bằng NanoSpacecraft trong môi trường có liên quan (INSPIRE) được ra mắt vào năm 2017. Họ sẽ chứng minh những gì NASA gọi là khả năng cách mạng của CubeSats trong không gian sâu. Chúng sẽ được đặt trong quỹ đạo thoát khỏi trái đất để cho thấy rằng chúng có thể chịu được sự khắc nghiệt của không gian và có thể vận hành, điều hướng và giao tiếp hiệu quả.
Theo sau bước chân của INSPIRE, sẽ là CubeSats Mars Cube One (MarCO). MarCO sẽ chứng minh một trong những khía cạnh hấp dẫn nhất của CubeSats và NanoSats: khả năng của họ quá giang một chuyến đi với các nhiệm vụ lớn hơn và tăng cường khả năng của các nhiệm vụ đó.
Năm 2018, NASA có kế hoạch đưa một tàu đổ bộ cố định lên Sao Hỏa, được gọi là Thám hiểm Nội thất bằng cách sử dụng Điều tra địa chấn, Đo đạc và Vận chuyển Nhiệt (InSight). MarCO CubeSats sẽ đồng hành cùng chuyến đi, và sẽ đóng vai trò là rơle liên lạc, mặc dù chúng không cần thiết cho sự thành công của nhiệm vụ. Chúng sẽ là CubeSats đầu tiên được gửi vào không gian sâu.
Vì vậy, một số mục tiêu cụ thể cho lớp tàu thăm dò nhỏ mới này là gì? Các ứng dụng cho NanoSats và CubeSats rất phong phú.
Nhiệm vụ của NASA Châu Âu Europa Clip, được lên kế hoạch cho năm 2020, có thể sẽ có CubeSats trong chuyến đi vì nó xem xét kỹ lưỡng Europa về các điều kiện thuận lợi cho cuộc sống. NASA đã ký hợp đồng với 10 viện hàn lâm để nghiên cứu CubeSats cho phép sứ mệnh đến gần hơn với bề mặt đóng băng Europa Europa.
Tàu thăm dò tiểu hành tinh ESA AIM AIM sẽ ra mắt vào năm 2020 để nghiên cứu một hệ thống tiểu hành tinh nhị phân gọi là hệ thống Didymos. AIM sẽ bao gồm tàu vũ trụ chính, một tàu đổ bộ nhỏ và ít nhất hai CubeSats. CubeSats sẽ hoạt động như một phần của mạng truyền thông không gian sâu.
Môi trường đầy thách thức của Sao Kim cũng là một thế giới khác, nơi CubeSats và NanoSats có thể đóng một vai trò nổi bật. Nhiều nhiệm vụ sử dụng lực hỗ trợ trọng lực từ Sao Kim khi họ hướng đến mục tiêu chính của mình. Kích thước nhỏ của NanoSats có nghĩa là một hoặc nhiều trong số chúng có thể được phát hành tại Sao Kim. Bầu không khí dày đặc tại Sao Kim cho chúng ta cơ hội thể hiện khả năng bay trên không và đặt NanoSats vào quỹ đạo quanh hành tinh láng giềng của chúng ta. Những NanoSats này có thể nghiên cứu bầu khí quyển sao Kim và gửi kết quả về Trái đất.
Nhưng NanoSWARM được đề xuất có thể là minh chứng hiệu quả nhất cho sức mạnh của NanoSats. Nhiệm vụ NanoSWARM sẽ có một đội vệ tinh nhỏ được gửi lên Mặt trăng với một bộ mục tiêu cụ thể. Không giống như các nhiệm vụ khác, trong đó NanoSats và CubeSats sẽ là một phần của nhiệm vụ xoay quanh trọng tải lớn hơn, NanoSWARM sẽ chỉ là các vệ tinh nhỏ.
NanoSWARM là một sứ mệnh tư duy về phía trước mà cho đến nay chỉ là một khái niệm. Nó sẽ là một đội CubeSats quay quanh Mặt trăng và giải quyết các câu hỏi xung quanh từ tính hành tinh, nước mặt trên các vật thể không có không khí, phong hóa không gian và vật lý của từ trường quy mô nhỏ. NanoSWARM sẽ nhắm mục tiêu vào các tính năng trên Mặt trăng có tên là xoáy xoáy, đó là các tính năng có hàm lượng albedo cao tương quan với từ trường mạnh và nước bề mặt thấp. NanoSWARM CubeSats sẽ thực hiện các phép đo gần bề mặt đầu tiên của thông lượng gió mặt trời và từ trường khi xoáy.
NanoSWARM sẽ có một kiến trúc sứ mệnh được gọi là mẹ có nhiều con. Tàu mẹ sẽ phát hành hai bộ CubeSats. Một bộ sẽ được phát hành với quỹ đạo tác động và sẽ thu thập dữ liệu về từ thông và từ thông proton cho đến khi va chạm. Một bộ thứ hai sẽ quay quanh Mặt trăng để đo các dòng neutron. Kết quả của NanoSWARM sẽ cho chúng ta biết rất nhiều về địa vật lý, phân bố dễ bay hơi và vật lý plasma của các cơ thể khác, bao gồm các hành tinh trên mặt đất và các tiểu hành tinh.
Những người đam mê không gian biết rằng tàu thăm dò Voyager có sức mạnh tính toán ít hơn điện thoại di động của chúng ta. Nó hiểu biết chung rằng các thiết bị điện tử của chúng ta ngày càng nhỏ hơn. Chúng tôi cũng đang cải thiện tất cả các công nghệ khác cần thiết cho CubeSats và NanoSats, như pin, mảng năng lượng mặt trời và bộ đẩy điện. Khi xu hướng này tiếp tục, hy vọng nanosatellites và cubesats sẽ đóng một vai trò lớn hơn và nổi bật hơn trong khám phá không gian.
Và sẵn sàng cho NanoSTORM.
