211service.com
Nanosatellit vil lede efter fremmede verdener
Draper Laboratory og MIT har udviklet en satellit på størrelse med et brød, der vil varetage en af de største opgaver inden for astronomi: at finde jordlignende planeter ud over vores solsystem - eller exoplaneter - der kan understøtte liv. Det er planlagt til at blive lanceret i 2012.
Planetjæger: En ny nanosatellit, kaldet ExoPlanetSat, vil søge efter jordlignende planeter ved hjælp af ny optik, navigation og kontrolteknologi. Det er på størrelse med et brød.
Nanosatellitten, kaldet ExoPlanetSat, pakker kraftfuld, højtydende optik og ny kontrol- og stabiliseringsteknologi i en lille pakke.
Mens der har været mange små satellitter, bruges disse typisk til at udføre simple kommunikations- eller observationsmissioner. Vi gør noget, som ikke er blevet gjort før, siger Séamus Tuohy, direktør for rumsystemer hos Draper.
ExoPlanetSat vil søge efter planeter ved at måle dæmpningen af en stjerne, når en kredsende planet passerer foran den, en teknik kaldet transitobservation. Satellittens lysdetektor har to fokalplan-arrays - en til stjernesporing og til transitobservationer. At måle en stjernes dyk i lysstyrke præcist gør det også muligt at beregne planetens størrelse. Og ved at måle den tid, det tager planeten at fuldføre sit kredsløb, kan forskere bestemme planetens afstand fra dens stjerne.
Denne teknik er veletableret, men har kun været brugt af meget større kredsende rumfartøjer, herunder de franskbetjente satellit CoRot , som gjorde en betydelig planetopdagelse sidste år, og NASA's Kepler satellit , som blev opsendt i 2009. ExoPlanetSat er ikke beregnet til at erstatte større rumfartøjer, men at være komplementær, siger Sara seager , professor i planetarisk videnskab og fysik ved MIT, hvilket betyder, at nanosatellitten vil fokusere på individuelle stjerner, som større rumfartøjer har identificeret som værende videnskabeligt interessante. Hvor et rumfartøj som Kepler ser på cirka 150.000 stjerner, er en nanosatellit som ExoPlanetSat designet til at spore en enkelt stjerne.
For nøjagtigt at måle en stjernes lysstyrke skal ingeniører holde rumfartøjet stabilt - indkommende fotoner skal ramme den samme brøkdel af en pixel til enhver tid, siger Seager, som også er en deltagende videnskabsmand for Kepler-satellitten. Eventuelle forstyrrelser, der ryster rumfartøjet, vil sløre billedet og gøre målingerne ubrugelige, siger hun. Og mindre rumfartøjer er nemmere at skubbe rundt.
For præcist at kontrollere og stabilisere ExoPlanetSat byggede Draper og MIT-forskere brugerdefinerede flyelektronik og hyldevare-reaktionshjul, en type mekanisk enhed, der bruges til attitudekontrol, i bunden af rumfartøjet for at manøvrere det på plads. Batteridrevne piezoelektriske drev styrer bevægelsen af billeddetektoren, som er unikt afkoblet fra rumfartøjet, så den fungerer separat. (Batteriet vil blive opladet af solpaneler.) Drevene flytter detektortælleren til rumfartøjet, så netop det menneskelige øje ikke kan se bevægelsen, siger Seager. Dette er en størrelsesorden bedre end nogen nanosatellit har demonstreret før, siger hun.
Nanosatellitten har en volumen på tre liter; den er 10 centimeter høj, 10 centimeter bred og 30 centimeter lang. Det var en ingeniørmæssig bedrift at få al hardwaren, inklusive den nødvendige processorkraft og datalagring, ind i sådan en lille pakke, siger Tuohy.
Hver nanosatellit vil koste så lidt som $600.000 én gang i produktion - ExoPlanetSat koster cirka $5 millioner - og deres anslåede orbitale levetid er et til to år. (NASA's Jet Propulsion Laboratory og Goddard Spaceflight Center givet et lille beløb til ExoPlanetSats udvikling, og Goddard vil udføre præstationstest på rumfartøjet på frivillig basis.) Til sidst, siger Seager, håber forskerne at kunne opsende en hel flåde af nanosatellitter, der undersøger de nærmeste og klareste stjerner.