Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

DIY उपग्रहों: अब और निकट भविष्य

अंतरिक्ष उपग्रहों की लागत, वजन, और ऊर्जा का उपयोग करने के लिए तेजी से सुलभ हो रहा है, जो उपग्रहों को मुक्त करने और उनके उन्मुखीकरण को निर्देशित करने, जमीन के साथ संचार करने और कक्षा में वास्तविक समय में जटिल संगणना करने के लिए आवश्यक तकनीकों का उपयोग करता है।

सिलिकॉन वैली में नासा एम्स रिसर्च सेंटर में PhoneSat के सफल विकास के कारण DIY उपग्रह बनाने के इस नए युग की सुबह कोई छोटा हिस्सा नहीं है। फोनसैट जैसा लगता है; एक सैटेलाइट एवियोनिक्स बस, जो स्मार्टफोन के पुर्ज़ों और सॉफ्टवेयर से बनी है। इस लेखन के समय, अंतरिक्ष में 4 फोनसैट-आधारित उपग्रह हैं, और दो में 14 अप्रैल को लॉन्च करने के लिए सेट किए गए स्पेसएक्स के तीसरे कार्गो रेसुप्ली सर्विसेस मिशन पर लॉन्च करने की तैयारी है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि PhoneSats को शुरू में खुले तौर पर और सार्वजनिक रूप से भागीदारी करने का इरादा था, हालांकि उस सपने को सैटेलाइट हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर पर पुराने और असंगत सरकारी निर्यात नियंत्रण के बहुत आवश्यक सुधारों की आवश्यकता थी। निस्संदेह ये नीति बाधाएं उन कारणों में से थीं जिनके कारण कई मूल फोनसेट टीम ने नासा छोड़ कर एक गुप्त स्टार्टअप को कॉस्मोगिया के नाम से जाना गया। कुछ ही समय में, लेकिन पूरी तरह से बिना सोचे-समझे वर्षों में, इन सैटेलाइट निर्माताओं ने उद्यमियों को अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन से पृथ्वी इमेजिंग उपग्रहों का सबसे बड़ा झुंड बनाया और लॉन्च किया है।

अब प्लेनेट लैब्स के रूप में जाना जाता है, तकनीक की क्षमता से उत्पन्न उत्साह ने सिलिकॉन वैली के कुलपतियों जैसे स्टीव जुर्वेत्सन, यूरी मिलनर और कई अन्य लोगों से बड़े निवेश को आकर्षित किया है। हालाँकि प्लैनेट लैब का व्यवसाय मॉडल सिद्ध होना बाकी है, लेकिन इसमें कोई संदेह नहीं है कि इन निवेशों का DIY उपग्रह बाज़ार पर प्रमुख सकारात्मक प्रभाव पड़ता रहेगा। प्लैनेट लैब्स ने सैकड़ों छोटे उपग्रहों को जारी करने के लिए प्रतिबद्धता और सिद्ध डिलीवरी को बताया, जो अपने सेवा प्रदाताओं, नैनोरैक्स और स्पेसफलाइट सेवाओं के लिए जोखिम और अनिश्चितता को कम करता है। नतीजतन, प्लैनेट लैब्स रॉकेट लॉन्च प्रोवाइडर और स्पेस स्टेशन के छोटे सैटेलाइट डिप्लॉयर्स के लिए 'एंकर टेनेंट' बन जाता है, और बदले में छोटे सैटेलाइट ऑपरेटरों द्वारा अतिरिक्त पहुंच सुनिश्चित करता है।

किकस्टार्टिंग स्पेस

छोटे अंतरिक्ष यान बाज़ार में इन हालिया प्रगति के बावजूद, एक साधारण तथ्य बना हुआ है। सफल उपग्रह विकास के लिए अभी भी धन की आवश्यकता है, और इसके बहुत सारे। सौभाग्य से, मेकर्स के पास वर्तमान में टर्नकी क्राउडफंडिंग प्लेटफॉर्म हैं जो धन उगाहने को आसान बनाते हैं। उपग्रहों के आसन्न रूप से अनुसूचित या उड़ान में कई उदाहरण हैं कि इस प्रकार के वित्तीय समर्थन ने सफल बना दिया है।

1) किकसैट: 3 दिसंबर, 2011 को ज़ैक मैनचेस्टर का किकसैट, किकस्टार्टर पर पहला सफलतापूर्वक भीड़-भाड़ वाला अंतरिक्ष प्रोजेक्ट बन गया। इसे नासा के एजुकेशनल लॉन्च ऑफ नैनोसैटलाइट्स (ईएलएएनए) कार्यक्रम के लिए उड़ान धन्यवाद के लिए प्रदर्शित किया गया था। 3U आयताकार उपग्रह दो भागों से बना है: नासा एम्स फोनसैट पर आधारित एविओनिक्स बस, और सबसे छोटे उपग्रहों की संख्या में और सबसे बड़े कार्यात्मक उपग्रहों की तैनाती के लिए दोहरी रिकॉर्ड सेटिंग में 100 से अधिक चिपसेट जारी करेगा। एक ही तैनाती में।

Zac ने अपने ओपनर्स सॉफ्टवेयर, हार्डवेयर डिज़ाइन, ग्राउंडस्टेशन के प्रकाशनों के साथ-साथ किकसैट जीथब विकी और ग्राउंडस्टेशन GoogleGroups पर प्रकाशनों के माध्यम से मिशन की स्थिति के बारे में अपने बैकर्स के साथ अपने संचार में प्रवीण किया है। यद्यपि समय पर वितरित किया गया, मिशन नासा, स्पेसएक्स और यहां तक ​​कि वायु सेना लॉन्च शेड्यूल स्लिप के कारण कई देरी के अधीन रहा है।

पूर्ण प्रकटीकरण: मैं मिशन के कई पहलुओं पर Zac और सहयोगी एंड्रयू Filo के साथ काम करता हूं, हमारे निजी समय के कई घंटे और नासा एम्स कार्यालय के मुख्य प्रौद्योगिकीविद् के समर्थन में दान किया है।

2) 14 जुलाई, 2012 को ArduSats दूसरा किकस्टार्टर वित्त पोषित उपग्रह था और 19 नवंबर, 2013 को अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन से लॉन्च करने वाला पहला था। अरनडैट्स की पहली जोड़ी को नैनो स्पेस के लिए एक समझौते के माध्यम से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन तक पहुंचाया गया था। इन उपग्रहों के पास कस्टम Arduino बोर्ड और सेंसर का एक सेट है जो उन ग्राहकों को भुगतान करने के लिए सुलभ हैं जो अपने नियंत्रण केंद्र का उपयोग करते हैं। जबकि ग्राउंड स्टेशनों द्वारा ArduSat-1 और ArduSat-X के बीकन का पता लगाया गया है, लेकिन उपग्रहों के स्वास्थ्य पर कोई सार्वजनिक अपडेट नहीं आया है, और न ही अधिक उदार किकस्टार्टर बैकर्स के लिए कल्पना और उपग्रह नियंत्रण की कोई स्पष्ट पूर्ति हुई है। जब मैं टिप्पणी के लिए NanoSatisFi के संस्थापक पीटर प्लाज़र के पास पहुंचा, तो उन्होंने निम्नलिखित बयान जारी किया:

हम “5 वर्षों में 500,000 बच्चे” के अपने लक्ष्य के लिए बहुत मेहनत कर रहे हैं और अमेरिका में स्कूल समुदाय के साथ-साथ अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर भी बहुत प्रगति कर रहे हैं। हालांकि आर्दुसैट का वास्तविक उपयोग मूल रूप से अनुमानित से कम था, क्यूबेट्स के उपयोग के माध्यम से एसटीईएम शिक्षा को उलझाने के लक्ष्य के प्रति जुड़ाव बहुत मजबूत रहा है और हम उत्पाद और टीम के पक्ष में कुछ प्रमुख घोषणाएं तैयार कर रहे हैं। DIY समुदाय असाधारण रूप से सहायक और सहायक रहा है और अर्डसैट की सफलता का एक स्तंभ रहा है।

पूर्ण प्रकटीकरण, मैं $ 150 के स्तर पर इस परियोजना का समर्थन करता हूं। हालांकि नैनोस्टैटिसी की फंडिंग जुटाने की क्षमता सफलता के कुछ स्तर पर संकेत दे सकती है, मैं उत्सुकता से किकस्टार्टर बैकर के पुरस्कारों की स्थिति पर सार्वजनिक प्रकटीकरण की प्रतीक्षा कर रहा हूं, जो वेबसाइट के अनुसार: "पूर्व-आदेश में 15 अंतरिक्ष चित्रों को लेने का मौका शामिल है , अपने चयन के उपग्रह और समय की दिशा में है और उन्हें आपके इनबॉक्स में वितरित किया है। "

3) स्काईक्यूब: टिम डेबेंडिक्टिस के लोकप्रिय स्मार्टफोन ऐप सॉफ्टवेयर स्काई सफारी द्वारा होस्ट किया गया एक प्रोजेक्ट। यह परियोजना 12 सितंबर, 2012 को तीसरी सफल किकस्टार्टर DIY सैटेलाइट परियोजना थी, और 27 फरवरी, 2014 को लॉन्च की गई। इसे नैनो स्पेस के साथ खरीदे गए अवसरों के माध्यम से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन तक भी पहुंचाया गया। दुर्भाग्य से, स्काईक्यूब को एक विसंगति का सामना करना पड़ा है जिसने नियमित रूप से ग्राउंडस्टेशंस के साथ संवाद करने की अपनी क्षमता को प्रभावित किया है, जिसके परिणामस्वरूप एवियोनिक्स के स्वस्थ संचालन की पुष्टि करने में 27 दिन की देरी हुई है। स्काईक्यूब चालक दल इस मुद्दे को समझने के लिए पूरी तरह से काम कर रहा है, लेकिन टिम को लगता है कि सौर पैनल तैनाती तंत्र के साथ कोई समस्या हो सकती है। यदि सौर पैनल तैनात नहीं होता है, तो डेटा को वापस जमीन पर प्रसारित करने के लिए एंटेना में एक बहुत ही संकीर्ण बीम होगा। प्रकाशन के रूप में, स्काईक्यूब के साथ कोई और लिंक नहीं किया गया है, हालांकि इसकी वर्तमान अपंग स्थिति में यह लगभग एक वर्ष तक कक्षा में रह सकता है।

टिम मेकर्स को निम्नलिखित सलाह देते हैं जो अपने छोटे उपग्रहों के निर्माण पर विचार कर रहे हैं।

मेकर्स को [उपग्रह डिजाइन] को सरल रखने की आवश्यकता है। वाइकिंग, जिज्ञासा, या मल्लाह को एक बार में पूरी तरह से मजबूत न करें। एक मोर्स कोड बीकन के साथ शुरू करें।

[स्काईब्यूब] में संभवतः सौर पैनल नहीं होने चाहिए। चलती भागों में विफलता की अधिक संभावना है।

DIY उपग्रह निर्माताओं के लिए कई गैर-तकनीकी समस्याएं बनी हुई हैं। ग्राउंड अप / डाउनलिंक संचार अभी भी बेहद कठिन हैं। टेलीविजन और टेलीफोन के साथ हमारे द्वारा अनुभव किए जाने वाले उपग्रह संचार के प्रकार के बीच एक बड़ा डिस्कनेक्ट है, और छोटे उपग्रह निर्माताओं के पास क्या पहुंच है। एक सामान्य जमीनी नेटवर्क नहीं है, और कारपेंक और गेंसो जैसे पूर्व प्रयास कभी भी उतने कार्यात्मक नहीं बन पाए जितने की आवश्यकता थी।

DIY उपग्रह निर्माता वाणिज्यिक लॉन्च प्रदाताओं से निराश हो सकते हैं। इन कंपनियों को सरकारी एजेंसियों और विश्वविद्यालयों जैसे बड़े संगठनों के साथ काम करने के लिए बनाया गया है, और अभी भी यह पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं कि छोटे व्यवसायों के लिए कैसे उत्तरदायी हो। व्यापार संचार की देरी पर एक संस्कृति सदमे के लिए तैयार रहें।

पूरा खुलासा; मैं SkyCube का $ 20 का समर्थन करने वाला हूं और आशा करता हूं कि जब वे उपग्रह के संचार मुद्दों को हल करेंगे, तो मुझे मेरे तीन चित्र और 20 ट्वीट मिलेंगे! टिम अपने समय और प्रतिक्रिया के साथ बेहद संवेदनशील और उदार रहे हैं।

मेकर्स द्वारा विकसित उल्लेखनीय क्राउडफंडेड फ्री फ़्लायर्स:

तीन किकस्टार्टर उपग्रह अग्रदूतों ने केवल विभिन्न समूहों को विभिन्न क्राउडफंडिंग प्लेटफॉर्म का लाभ उठाने के लिए प्रेरित किया है। जैसा कि उम्मीद है कि बाजार ने तय किया है कि किकस्टार्टर सफल होगा और नहीं, लेकिन यहां DIY सैटेलाइट प्रोजेक्ट जीतने की एक संक्षिप्त सूची है:

  • AlbertaSat
  • LUNARSAIL
  • ConSat -2
  • कैट प्रदर्शनकारी

अंतरिक्ष में DIY उपग्रहों को लॉन्च करने के लिए संसाधन

तो आप अपने उपग्रह का निर्माण और जाने के लिए तैयार हैं, लेकिन एक सवारी की आवश्यकता है? कुछ समय के लिए आपको लाइन में लगना होगा। अपने उपग्रह को अंतरिक्ष में लाने के लिए अभी तीन प्राथमिक दृष्टिकोण हैं:

  • SpaceFlight सेवाएँ: रॉकेट परिनियोजन या ISS परिनियोजन के लिए लॉन्च प्रदाता (जैसे SpaceX) के साथ साझेदार
  • ISIS स्पेस: रॉकेट तैनाती के लिए मुख्य रूप से अंतरराष्ट्रीय लॉन्च प्रदाताओं (जैसे Dnepr) के साथ काम करता है
  • नासा क्यूबसैट लॉन्च इनिशिएटिव: अमेरिकी सरकार ने विभिन्न वाहनों पर मुफ्त सवारी के लिए वित्त पोषित अवसर

लॉन्च के अवसरों के लिए आज का बाजार स्थान काफी पतला है, लेकिन क्षितिज पर आशा है। नासा लॉन्च सर्विसेज प्रोग्राम ने हाल ही में अपने गो लॉन्चर एयर लॉन्च सिस्टम के लिए जेनरेशन ऑर्बिट को अनुबंध पुरस्कार देने की घोषणा की। इसी तरह के प्रयासों को वर्जिन गेलेक्टिक लॉन्चर वन प्रोग्राम माना जा रहा है। हालांकि इन दोनों कंपनियों ने अपने समर्पित छोटे संतृप्त सिस्टम का निर्माण करने के लिए दौड़ लगाई, लेकिन उड़ान भरने वाले क्यूब्स की बैकलॉग केवल जारी रहेगी।

उम्मीद है कि यह मेक पत्रिका के अगले #DIYSpaceWeek से पहले बदल जाएगा!

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