캐나다 나노스페이스 어드밴스드 eXperiment 프로그램

Canadian Advanced Nanospace eXperiment Program

CanX(Canadian Advanced Nanospace eXperiment) 프로그램은 토론토 대학 우주항공연구연구소(UTIAS/SFL)가 운영하는 캐나다 큐브샛 나노위성 프로그램이다.이 프로그램의 목적은 대학원생들을 우주 비행 개발 과정에 참여시키고, 과학 연구와 나노스케일 장치의 테스트를 위한 저비용 우주 접근을 제공하는 것이다.CanX 프로젝트에는 CanX-1, CanX-2, BRIght Target Explorer(BRITE) 및 CanX-4&[1]5가 포함됩니다.

CanX 프로그램

Canadian Advanced Nanospace eXperiment(CanX) 프로그램은 캐나다 최초의 나노위성 프로그램이며 현재 유일한 프로그램입니다.토론토 대학 항공우주연구소(UTIAS/SFL)의 교사와 대학원생에 의해 운영됩니다.이 프로그램은 UTIAS/SFL의 매니저인 Robert E. Zee 박사에 의해 2001년에 설립되었으며, 스탠포드 대학과 캘리포니아 폴리테크닉 주립 대학이 시작한 CubeSat 프로그램을 기반으로 합니다.프로젝트에는 CanX-1, CanX-2, CanX-3(브라이트), CanX-4&5가 포함된다.

이 프로그램의 목적은 대학원생들을 우주선 개발 과정에 참여시키고, 상대적으로 저렴한 비용으로 과학 연구 및 궤도 공간에서의 나노스케일 장치 테스트를 위한 우주 접근을 제공하는 것이다.2009년 3월, CanX-2는 [2]궤도에서 첫 해를 마쳤다.

CanX-1

Canadian Advanced Nanospace eXperiment 1(CanX-1, COSPAR 2003-031H)은 캐나다 최초의 나노 위성이며 1유닛 CubeSat입니다.질량이 1kg 미만이고 10cm 큐브에 들어가며 2와트 미만으로 작동합니다.

CanX-1은 22개월 만에 완성되었으며 2003년 6월 30일 14시 15분(UTC) 러시아 플레세츠크에서 유로콧 발사 서비스에 의해 STARS 망원경과 함께 발사되었다.그것은 발사 후 지구와 연락이 두절되었다.

동작 모드

CanX-1의 동작 모드는 다음과 같습니다.

  • 세이프 홀드/슬립
  • 디터블링/토킹
  • 페이로드 액티브

각 모드에서 OBC는 항상 모든 태양광 패널 및 내부 회로 2기판에 있는 온도, 전압 및 전류 센서로부터 원격 측정 데이터를 수집합니다.

세이프 홀드

Safe-Hold 모드에서는 OBC는 최소 전력을 유지하고 무선은 수신 모드입니다.충분한 전력을 사용할 수 있는 경우, 무선은 1분에 1회 미만의 비콘 펄스를 송신합니다.모든 페이로드, 자력계 및 자력계가 꺼집니다.CanX-1은 모든 긴급 상황에서 세이프 홀드모드로 전환되며 필요한 수정이 실장된 후 정상 동작을 재개하도록 지시될 때까지 이 모드를 유지합니다.또한 오랜 시간 동안 어떠한 임무나 실험도 수행하지 않을 때마다 지상 작업자에 의해 안전 보류 모드로 전환될 수 있습니다.

디터블링/토킹

CanX-1은 지시가 있을 때만 디텀블링/토킹모드로 전환됩니다.CanX-1의 움직임으로 촬영된 영상이 흐려지지 않도록 나노위성 낙하율을 낮추기 위한 것이다.또한 이 모드를 사용하여 CanX-1의 텀블링 속도를 높일 수 있으므로 이미지를 긴 지연 없이 여러 방향으로 촬영할 수 있습니다.3개의 자력계와 자력계가 동시에 켜져 있을 때 최대 전력을 사용하며 충분한 전력을 사용할 수 없기 때문에 모든 페이로드가 꺼집니다.

페이로드 액티브

Payload Active는 CanX-1의 통상 동작 모드입니다.피코 새틀라이트가 지시될 때마다 이 모드로 전환됩니다.payload active 모드에서는 모든 payload가 켜집니다.CanX-1은 수집된 모든 텔레메트리 및 이미지를 그라운드 오퍼레이터에게 송신하도록 지시될 때까지 1분마다 비콘 펄스를 전송합니다.

페이로드 및 실험 서브시스템

CanX-1 미션은 고성능 우주선을 시연하기 위한 것으로, 다수의 탑재물과 실험 1서브시스템을 포함하고 있다.여기에는 다음이 포함됩니다.

  1. 애질런트 CMOS Imagers
  2. 능동 자기 자세 제어 시스템(ACS)
  3. GPS 수신기
  4. ARM7 기반의 온보드 컴퓨터(OBC)

CMOS Imager

CanX-1에 탑재된 이미저 페이로드는 두 개의 애질런트 CMOS 이미저로 구성됩니다.광각 렌즈와 연계된 컬러 이미저는 주로 지구의 사진을 찍기 위한 것이었고, 협각 렌즈와 연계된 흑백 이미저는 별, 달, 수평선 사진을 촬영할 수 있는지 여부를 테스트하기 위한 것이었으며, 이는 자세 결정과 제어에 사용될 수 있다.

능동 자기 자세 제어 시스템

CanX-1은 능동 자기 자세 제어 시스템(ACS)의 일부로서 3개의 맞춤형 자기 제어 코일 시스템과 함께 COTS 자기계를 가지고 있었습니다.자기 ACS는 CanX-1에 의해 촬영된 이미지가 피코 새틀라이트 회전에 의해 흐려지지 않도록 위성을 고정하기 위한 것입니다.또, CanX-1은 액티브한 로우 포인팅을 실행하도록 스케줄 되어 있었습니다.

GPS 수신기

상용 기성품(COTS) GPS 수신기도 CanX-1에 탑재되어 있었습니다.전방위 커버리지를 위해 두 개의 안테나에 연결된 피코 새틀라이트는 수신기가 CanX-1의 궤도 위치를 결정하는 데 사용될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 우주에서 GPS 수신기의 기능을 테스트하는 것을 의미했습니다.

ARM7 기반 온보드 컴퓨터

CanX-1은 최대 40MHz에서 작동하는 저전력 ARM7 코어에 기반한 맞춤형 OBC(On-Board Computer)와 함께 출시되었습니다.이 OBC의 기능은 CanX-1의 라이프 타임 전체에 걸쳐 감시됩니다.

CanX-2

무게 3.5kg의 CanX-2 나노위성의 임무는 2009년 CanX-4/CanX-5 듀얼 위성 임무에 사용될 새로운 기술을 평가하는 것이다.이 대형 비행 기술은 고해상도 지구 관측과 우주 천문학에도 사용될 수 있는 간섭 영상 촬영을 위한 더 큰 임무를 가능하게 할 것으로 기대된다.CanX-2 나노 위성에서 테스트되는 기술은 다음과 같습니다.

  1. 새로운 추진 시스템
  2. 커스텀 무선
  3. 자세 센서 및 액추에이터
  4. 시판 GPS 수신기
  5. 오염 모니터링용 저점 적외선 분광계(Argus)[3]

이 기술들을 평가하는 것 외에도, 위성은 캐나다 전역의 다른 대학 연구원들을 위한 실험도 할 것이다.이 실험에는 대기 상층부의 특성을 파악하기 위한 GPS 전파 엄폐 실험, 요크대가 개발한 온실가스(Argus) 측정용 대기 분광계, 네트워크 통신 실험 등이 포함된다.그것은 또한 몇 가지 우주 재료 실험도 할 것이다.

CanX-2는 2008년 4월 28일 사티시 다완 우주 센터(SHAR)에서 NLS-4 위성 그룹의 일부로 극지 위성 발사체([4]PSLV) C-9에 실려 발사되었다.

CanX-2에 사용된 반응 바퀴의 제조사에 따르면, "바퀴가 켜지고 회전했습니다. 그리고 궤도에서 제대로 작동하고 있습니다."[5]

CanX-3

주요 기사: BRITE

BRIGht Target Explorer(BRITE)라고도 알려진 CanX-3는 하늘에서 가장 밝은 별들 중 일부를 광도 측정으로 관측할 계획인 나노 위성이다.이러한 관측치는 지상 관측치보다 약 10배 더 정밀해야 합니다.

위성은 20cm 큐브이며 CanX-2에서 인정받은 많은 기술을 사용한다.

ETech의 지원을 받아 BRITE의 예비설계가 완료되었으며, 현재 UTIAS/[needs update]SFL에서 나노위성 집적화 부품을 평가하고 있습니다.

CanX-4 및 5

CanX-4와 5는 나노위성 스케일 [6]기술을 이용한 편대 비행 시연에 활용되는 2개의 위성 쌍이다.이 두 위성은 함께 발사되어 함께 임무를 수행하고 궤도에서 분리될 것이다.조사되는 편대에는 다른 우주선에 의한 순환(원궤도 투영), 한 위성이 다른 위성을 추적하는 궤도(원궤도를 따라 비행), 그리고 원궤도에서 선로를 따라 이동하는 기동 등이 포함됩니다.

CanX-4 & 5 발사는 2014년 6월 30일 인도 극지 위성 발사체(PSLV)[7]에서 이루어졌다.이중 우주선의 임무는 센티미터 수준의 위치 [8]제어를 가진 자율 편대 비행을 시연하는 최초의 나노사텔라이트였다.

CanX-6

CanX-6는 토론토 대학과 항공우주연구소를 위한 후속 나노사텔라이트 해체를 위한 실험이었다.CanX-6는 2007년 10월에 도입되어 COM DEV 우주인 자동식별 시스템의 [9]주요 측면을 해체하기 위해 개발되었습니다.

CanX-7

CanX-7(COSPAR 2016-059F, SATCAT 41788)은 2016년 9월 26일 발사되어 2022년 [10]4월 21일 궤도에서 붕괴되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Sarda, K.; Grant, C.; Eagleson, Stuart; Kekez, D.; Shah, Amee; Zee, R. (2009). "Canadian Advanced Nanospace Experiment 2 Orbit Operations: One Year of Pushing the Nanosatellite Performance Envelope". S2CID 118360048. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  2. ^ "News". Utias/Sfl. Archived from the original on September 1, 2013. Retrieved 2013-08-25.
  3. ^ "Argus Infrared Spectrometers". Thoth Technology Inc. Archived from the original on November 27, 2013. Retrieved 2013-08-25.
  4. ^ "Nanosatellite Launch System 4". Retrieved 2013-08-25.
  5. ^ "Sinclair Interplanetary". Sinclair Interplanetary. Retrieved 2013-08-25.
  6. ^ Roth, Niels H.; Johnston-Lemke, Bryan; Damaren, Christopher J.; Zee, Robert E. (January 2011). "Formation and Attitude Control for the CanX-4 and CanX-5 Formation Flying Mission". IFAC Proceedings Volumes. 44 (1): 3033–3038. doi:10.3182/20110828-6-it-1002.02870. ISSN 1474-6670.
  7. ^ "Launches and On-Orbit Performance - An Update on Nanosatellite Missions at the UTIAS Space Flight Laboratory" (PDF). Cubesat.org. Archived from the original (PDF) on 2015-09-23. Retrieved 2013-08-25.
  8. ^ Roth, Niels H.; Johnston-Lemke, Bryan; Damaren, Christopher J.; Zee, Robert E. (January 2011). "Formation and Attitude Control for the CanX-4 and CanX-5 Formation Flying Mission". IFAC Proceedings Volumes. 44 (1): 3033–3038. doi:10.3182/20110828-6-it-1002.02870. ISSN 1474-6670.
  9. ^ Pranajaya, Freddy M.; Zee, Robert E. (July 2009). "The Generic Nanosatellite Bus: From Space Astronomy to Formation Flying Demo to Responsive Space". 2009 First International Conference on Advances in Satellite and Space Communications: 134–140. doi:10.1109/SPACOMM.2009.43.
  10. ^ "Technical details for satellite CANX-7".