211service.com
Nanosatellit kommer att leta efter främmande världar
Draper Laboratory och MIT har utvecklat en satellit lika stor som en limpa som kommer att ta sig an en av de största uppgifterna inom astronomi: att hitta jordliknande planeter bortom vårt solsystem – eller exoplaneter – som kan försörja liv. Den är planerad att lanseras 2012.
Planetjägare: En ny nanosatellit, kallad ExoPlanetSat, kommer att söka efter jordliknande planeter med hjälp av ny optik, navigering och kontrollteknik. Det är ungefär lika stort som ett bröd.
Nanosatelliten, kallad ExoPlanetSat, förpackar kraftfull, högpresterande optik och ny kontroll- och stabiliseringsteknik i ett litet paket.
Även om det har funnits många små satelliter, används dessa vanligtvis för att utföra enkla kommunikations- eller observationsuppdrag. Vi gör något som inte har gjorts tidigare, säger Séamus Tuohy, chef för rymdsystem på Draper.
ExoPlanetSat kommer att söka efter planeter genom att mäta dämpningen av en stjärna när en kretsande planet passerar framför den, en teknik som kallas transitobservation. Satellitens ljusdetektor har två fokalplansmatriser - en för stjärnspårning och för transitobservationer. Att mäta en stjärnas dipp i ljusstyrka exakt gör det också möjligt att beräkna planetens storlek. Och genom att mäta hur lång tid det tar för planeten att slutföra sin omloppsbana kan forskare bestämma planetens avstånd från sin stjärna.
Denna teknik är väletablerad, men har bara använts av mycket större rymdfarkoster i omloppsbana, inklusive de franskmanövrerade satellit CoRot , som gjorde en betydande planetupptäckt förra året, och NASAs Kepler satellit , som lanserades 2009. ExoPlanetSat är inte tänkt att ersätta större rymdfarkoster, utan att vara ett komplement, säger Sara seager , professor i planetarisk vetenskap och fysik vid MIT, vilket betyder att nanosatelliten kommer att fokusera på enskilda stjärnor som större rymdfarkoster har identifierat som vetenskapligt intressanta. Medan en rymdfarkost som Kepler tittar på cirka 150 000 stjärnor, är en nanosatellit som ExoPlanetSat utformad för att spåra en enda stjärna.
För att exakt mäta en stjärnas ljusstyrka måste ingenjörer hålla rymdfarkosten stabil - inkommande fotoner måste träffa samma bråkdel av en pixel hela tiden, säger Seager, som också är en deltagande forskare för Kepler-satelliten. Eventuella störningar som skakar rymdfarkosten kommer att sudda ut bilden och göra mätningarna oanvändbara, säger hon. Och mindre rymdfarkoster är lättare att skjuta runt.
För att exakt styra och stabilisera ExoPlanetSat, byggde Draper och MIT-forskare anpassade flygelektronik och fabriksförsedda reaktionshjul, en typ av mekanisk anordning som används för attitydkontroll, vid basen av rymdfarkosten för att manövrera den på plats. Batteridrivna piezoelektriska enheter styr rörelsen hos bilddetektorn, som är unikt frikopplad från rymdfarkosten, så den fungerar separat. (Batteriet kommer att laddas av solpaneler.) Enheterna flyttar detektorn mot rymdfarkosten så att det mänskliga ögat inte kan se rörelsen, säger Seager. Det här är en storleksordning bättre än någon nanosatellit har demonstrerat tidigare, säger hon.
Nanosatelliten har en volym på tre liter; den är 10 centimeter hög, 10 centimeter bred och 30 centimeter lång. Det var en teknisk bedrift att få all hårdvara, inklusive nödvändig processorkraft och datalagring, i ett så litet paket, säger Tuohy.
Varje nanosatellit kommer att kosta så lite som 600 000 USD en gång i produktion – ExoPlanetSat kostar cirka 5 miljoner USD – och deras beräknade livslängd är ett till två år. (NASAs Jet Propulsion Laboratory och Goddard Spaceflight Center gav en liten summa pengar för ExoPlanetSats utveckling, och Goddard kommer att utföra prestandatester på rymdskeppet på frivillig basis.) Så småningom, säger Seager, hoppas forskarna kunna lansera en hel flotta av nanosatelliter som kartlägger de närmaste och ljusaste stjärnorna.