Три малі апарати NASA випробують нові двигуни, ультрафіолетову астрономію та інспекцію супутників
Спільний запуск ASCENT, SPRITE та SSPICY поєднав три різні напрями — від безпечнішої космічної тяги й дослідження еволюції галактик до автономного огляду непрацюючих об’єктів на орбіті. Місії мають показати, як компактні апарати можуть прискорити перевірку технологій і знизити вартість доступу до космосу.
Три підтримані NASA малі космічні апарати стартували в четвер о 11:32 за тихоокеанським літнім часом із бази Космічних сил Ванденберг у Каліфорнії. Їх вивела ракета Falcon 9 компанії SpaceX у межах комерційної місії спільного запуску Transporter-18, що дала змогу розмістити на одному носії низку державних і приватних корисних навантажень.
Про запуск у четвер, 1 жовтня, повідомляє NASA Blogs. Хоча три апарати вирушили в космос разом, вони розв’язуватимуть принципово різні завдання: випробують двомодовий двигун, проведуть ультрафіолетові спостереження за речовиною в галактиках і перевірять технології зближення з неактивними супутниками.
Перший проєкт, ASCENT Propulsion Dual Mode CubeSat, покликаний поєднати в одному малому апараті хімічну та електророзпилювальну тягу. Один хімічний двигун призначений для маневрів, під час яких потрібен відносно великий імпульс, тоді як чотири електророзпилювальні рушії виконуватимуть точніші й менш енергомісткі операції.
Ключова особливість системи полягає в тому, що обидва типи двигунів використовують спільний запас палива ASCENT — Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic. За даними NASA, ця малотоксична речовина безпечніша під час наземної підготовки апарата та має на 50% вищу щільність питомого імпульсу, ніж традиційні компоненти на кшталт гідразину. Це може скоротити складність обслуговування, хоча реальна цінність рішення залежатиме від результатів роботи в орбітальних умовах.
Поєднання двох режимів тяги особливо важливе для CubeSat, де маса, об’єм і запас енергії жорстко обмежені. Потужний короткий маневр може знадобитися для зміни орбіти або уникнення небезпечного зближення, а слабша безперервна тяга — для точного коригування положення. Якщо єдина паливна система успішно обслуговуватиме обидва контури, майбутні малі супутники зможуть отримати більшу свободу маневру без дублювання баків і трубопроводів.
Місію очолює Центр космічних польотів Маршалла у співпраці з Массачусетським технологічним інститутом, Технологічним інститутом Джорджії та Rubicon Space Systems, підрозділом Plasma Processes. Така структура демонструє характерну для малих місій модель, у якій NASA поєднує можливості державних центрів, університетських лабораторій і спеціалізованих компаній.
Другий апарат, SPRITE — Supernova Remnants and Proxies for ReIonization Testbed Experiment, — має суто астрофізичне завдання. Розроблений Лабораторією атмосферної та космічної фізики Університету Колорадо в Боулдері CubeSat стане першим астрофізичним малим супутником NASA, здатним реєструвати визначений діапазон ультрафіолетового випромінювання, недоступний наземним обсерваторіям через поглинання атмосферою.
SPRITE вивчатиме, як газ, пил і високоенергетичне випромінювання переміщуються всередині галактик та виходять у міжгалактичний простір. Ці процеси пов’язані з одним із ключових етапів космічної історії — реіонізацією, коли випромінювання перших поколінь зір і галактик поступово перетворило непрозорий нейтральний газ раннього Всесвіту на іонізоване середовище, крізь яке світло могло поширюватися значно вільніше.
Упродовж запланованої річної місії апарат спостерігатиме за областями зореутворення та залишками вибухів наднових у Чумацькому Шляху й поблизу нього. За розмірів приблизно 34 на 23 на 23 сантиметри SPRITE використовує чутливі детектори, спеціальні покриття дзеркал та інноваційну конструкцію телескопа. Його мета полягає не лише в отриманні наукових даних: перевірені компоненти можуть стати технологічною основою для більших ультрафіолетових обсерваторій.
Третя місія, SSPICY, зосереджена на практичній проблемі управління дедалі більш завантаженою навколоземною орбітою. Компанія Starfish Space керуватиме апаратом Otter 24C, який має наблизитися до чотирьох непрацюючих супутників американського походження на низькій орбіті й зібрати відомості про стан їхніх поверхонь, геометрію та параметри руху.
Безпечне зближення з некерованим об’єктом є складним завданням: ціль може обертатися, не передавати навігаційні дані та мати невідомі пошкодження. Otter 24C випробує автономне наведення, комп’ютерний зір, нову силову установку та шарнірну роботизовану стрілу для спрямування тяги. Інспекції планують розпочати у 2027 році, а загальна тривалість місії має становити близько двох років.
Дані SSPICY можуть бути корисними для майбутнього ремонту, дозаправлення або контрольованого видалення апаратів, однак інспекція сама по собі ще не означає готовності до повноцінного сервісу. Операторам необхідно довести надійність навігації, уникнути зіткнення та враховувати юридичні питання доступу до чужих космічних об’єктів. У цій демонстрації йдеться про супутники американського походження, що звужує частину міжнародно-правових ризиків.
Усі три проєкти також підкреслюють роль комерційного райшерингу. Спільне місце на ракеті здешевлює запуск експериментів, але вимагає від розробників пристосовуватися до визначених орбіти, графіка та умов інтеграції. Maverick Space Systems підтримувала інтеграційну кампанію, а програма NASA CubeSat Launch Initiative раніше відібрала SPRITE у 2021 році та ASCENT у 2024-му. Якщо місії виконають заявлені завдання, їхній вплив може виявитися ширшим за масштаб самих апаратів: від гнучкіших CubeSat і нових ультрафіолетових інструментів до формування ринку орбітального обслуговування.