CubeSat soffre l spazio su un budget

Abbiamo dato molta copertura, in The Daily, sui recenti salti giganteschi nell’industria spaziale. Che si tratti di razzi riutilizzabili, di trasporto verso Marte o di nuovi modi di telecomunicazione via satellite, ci meravigliamo dei grandi progressi di questo settore.
Che piacere, in effetti, vedere un settore che è rimasto immobile dagli anni ’60 andare di nuovo avanti e ricollegarsi al progresso!
Oggi, siamo interessati alla faccia nascosta dei miglioramenti: la corsa verso “sempre meno”.
Fare di più con meno è un’idea che ha ossessionato scienziati e ingegneri fin dalla nascita dei primi razzi. In altre parole, ridurre la massa di un satellite di un fattore 10 significa spesso ridurre il costo della sua messa in orbita di un fattore 100. Non sorprende, quindi, che la priorità principale dell’industria sia quella di puntare su “sempre meno” piuttosto che su “sempre più grande”. Ogni chilogrammo tagliato nella progettazione di un dispositivo equivale a centinaia di migliaia di euro risparmiati.
Questo è il contesto in cui sono nati i CubeSat: satelliti piccoli, leggeri e di basso volume che possono essere messi in orbita a basso costo.

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Fonte: Agenzia Spaziale Canadese

Quando il satellite diventa standardizzato

Un CubeSat è un piccolo satellite conforme a una specifica internazionale. Ogni CubeSat ha un livello concordato di resistenza, non pericolosità per il razzo che lo mette in orbita e, più in generale, un comportamento ragionevole al lancio e per tutta la sua vita.
L’unità di volume dei CubeSat (il litro), corrisponde a un mini-satellite di 10cm*10cm*10cm. I satelliti possono eventualmente crescere in lunghezza e larghezza finché la loro forma rimane un insieme di cubi.

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Un piccolo cubo, un grande cubo… È il momento dei satelliti cubo

Credit: Radius Space

Poiché tutti questi satelliti hanno più o meno la stessa forma e caratteristiche esterne, possono essere imbarcati e lanciati indifferentemente su qualsiasi razzo compatibile.
CubeSat fornisce all’industria satellitare il livello di standardizzazione di cui aveva disperatamente bisogno per consentire lanci a basso costo.

Ogni missione ha il suo satellite

Il punto, come ci si potrebbe aspettare, è quello di consentire ai programmi con risorse limitate di lanciare i propri satelliti.
Perché CubeSat è molto piccolo, si adatta ai razzi tradizionali (che portano diverse tonnellate) e viene distribuito nello stesso momento dei satelliti commerciali. È, in un certo senso, l’autostoppista dello spazio. Non decide quando partire o esattamente dove andare, ma viaggia a basso costo in cambio.
Più interessante, i costanti progressi nell’elettronica di consumo hanno fatto sì che ora sia possibile trovare componenti generici in grado di essere utilizzati in questi mini-satelliti. Il progettista di un CubeSat può quindi attingere a cataloghi di prodotti standardizzati e ridurre il costo dell’hardware a poche centinaia di migliaia di dollari. Questo budget imbattibile ha reso lo spazio accessibile a molti. Università, centri di ricerca e società di mappatura hanno potuto realizzare negli ultimi anni piccoli progetti spaziali che non sarebbero mai stati possibili se la piattaforma CubeSat non fosse esistita.
Poiché la progettazione e il lancio di un CubeSat sono veloci (12-24 mesi invece di un decennio), diventa possibile lanciare un satellite per missione. Non c’è bisogno di raggruppare squadre, di far coincidere gli orari: l’esplorazione spaziale si fa ora su richiesta!

Il lancio, il tallone d’Achille del concetto

Anche se è poco costoso, rimane soggetto alla buona volontà dei soliti mandanti. Nello spazio come sulla Terra, chi paga è il decisore. Ogni missione CubeSat dipende quindi da un programma commerciale sul quale non ha alcun controllo.
Quando si tratta di una missione a lungo termine, questo non è un problema: il CubeSat può partire quando il lanciatore è pronto. Per le missioni una tantum, la tempistica è a volte critica: un lancio ritardato di qualche settimana può portare all’abbandono totale del progetto.
Ecco perché i CubeSat sono stati finora riservati a missioni non critiche. Sacrificare uno studente o un progetto secondario per un’azienda può essere accettabile. È più difficile immaginare una società di telecomunicazioni che perde un satellite vitale perché ha optato per un lancio di seconda scelta, o anche i militari che rinunciano a sorvegliare un nemico perché il loro CubeSat è stato lasciato sul pavimento della mucca!
Questo potrebbe cambiare nei prossimi mesi: una società start-up ha l’ambizione di mettere in orbita i CubeSat con un lanciatore dedicato.
Utilizzando un razzo molto leggero dedicato esclusivamente a questi piccoli carichi utili, Rocket Lab propone di portare questi satelliti nello spazio in una data specifica e in un’orbita specifica – dando loro una visibilità sul programma di lancio che non hanno mai avuto prima.

Kiwi è nello spazio

Rocket Lab è stata fondata nel 2006, solo 10 anni fa. Dimenticate i luoghi comuni su americani e russi e la loro affinità per lo spazio; l’azienda è neozelandese. Se l’industria aerospaziale neozelandese non vi dice niente, va bene così: Rocket Lab è stata la prima azienda privata dell’emisfero meridionale a inviare nello spazio nel 2009.
Nel 2010, i suoi progressi sono stati ritenuti sufficienti perché il governo degli Stati Uniti offrisse supporto materiale. Per aumentare la sua esperienza nel lancio di CubeSat, l’azienda ha avuto accesso alle risorse materiali e umane della NASA.
Il minimo che possiamo dire è che Rocket Lab ha fatto buon uso di queste risorse. Ci vediamo domani per scoprire gli enormi progressi che la start-up ha fatto in pochi anni!

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