Die Erforschung des Weltraums hat seit Jahrzehnten Generationen in ihren Bann gezogen. Was als Wettlauf um die Beherrschung menschlicher Errungenschaften zwischen Supermächten begann, hat sich zu einem menschlichen Unterfangen entwickelt, das sich mit der Zukunft der Menschheit befasst. Was im Wesentlichen die gesamte Geschichte der Erforschung des menschlichen Weltraums ist, hat der Prozesseine Sache erforderlich: Geld.
Raumökonomie
Wenn die Shuttle-Programm war zwischen den Starts zwischen 1981 und 2011 in vollem Umfang in Kraft, die durchschnittlichen Kosten für das Versenden eines Pfunds Material in den Weltraum beliefen sich nach vorsichtigen Schätzungen auf etwa 10.000 US-Dollar Business Insider Seitdem ist das Weltraumrennen weitgehend privat geworden, und mit dieser Verschiebung senkt der Wettbewerb die Kosten pro Pfund.
Elon Musk behauptet, dass der Falcon Heavy in der Lage sein wird, 1 Pfund Fracht für nur 1000 US-Dollar in den Weltraum zu bringen. Dies ist zwar noch nicht abzusehen, aber letztendlich eine 10-fache Kostenreduzierung gegenüber vor einem Jahrzehnt.
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Dies bedeutet nicht nur, dass die Kosten für den Start von Menschen in die Umlaufbahn billiger werden, sondern auch die Kosten für den Transport von Technologie wie Satelliten in den Weltraum. SpaceX wird derzeit aufgeladen ca. 62 Millionen US-Dollar für den Start eines Satellit in die geostationäre Transferbahn GTO im Jahr 2018. ULA, der Hauptkonkurrent von SpaceX, berechnet Berichten zufolge durchschnittlich rund 225 Millionen US-Dollar pro Start, wobei der billigste bei rund 100 Millionen US-Dollar liegt.
Das Argument für Mikrosats
All dies für Riesensatelliten, die GPS, Fernsehen und Kommunikationstechnologien bereitstellen - all dies, um die Welt mit der modernen Technologie zu versorgen, die es ermöglicht. Diese hohen Kosten haben die Branche im Grunde genommen nur auf große Unternehmen verwiesen, aber es stellt sich die Frage.Was wäre, wenn Sie diese große einzelne Fracht in zehn oder Hunderte kleinerer Satelliten aufteilen würden? Würden die Kosten pro Satellitenstart nicht sinken und den Raum für einen leistungsstarken, wenn nicht für den durchschnittlichen Menschen zugänglicher machen?
Ja, das würde es.
Betreten Sie die Mikrosat-Branche. Diese winzigen kleinen Geräte werden allgemein als Mikrosat oder CubeSats bezeichnet und passen in Ihre Handfläche. Beurteilen Sie winzige Satelliten jedoch nicht nach ihrer Größe, sie sind vollgepackt mit Temperatursensoren, Kommunikationstechnologien und ChemikalienSensoren, wie Sie es nennen, und es kann in einen Raum mit einer Größe von 10 x 10 x 10 cm oder weniger gepackt werden.
Der einzige Kompromiss beim Bau so kleiner Satelliten besteht im Allgemeinen darin, dass jeder einen bestimmten Zweck haben muss, z. B. das Erkennen von Wasserstoffwerten, das Studieren von Geolokalisierungsdaten oder andere Beobachtungen. Zum größten Teil können diese kleinen Satelliten nur wenige erkennen und übertragenDinge, aber laut NASA ist das kein Problem.
Der aktuelle Status von Mikrosats
Microsats haben sich ihren Weg in ein klaffendes Loch in den Weltraumforschungsfeldern gebahnt, und das gibt es schon seit einiger Zeit. Derzeit befinden sich 2200 CubeSats und NanoSats im Orbit um die Erde, die alle auf dieser Strecke verfolgt und kompiliert wurdenWebseite hier . Ein kurzer Blick zeigt die Einsatzmöglichkeiten dieser winzigen Satelliten, von der Erdbildgebung bis zur Strahlungsüberwachung.
Während sich die meisten der derzeit gestarteten Mikrosats im Orbit um die Erde befinden, hat die NASA viele Vorschläge für CubeSat-Missionen zum Mars, zu Asteroiden und zum Mond auf dem Tisch.
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Ein typischer CubeSat wird einen kleinen Bordcomputer, ein Energieverwaltungssystem, eine Solarzelle, ein Gasantriebssystem, ein Kommunikationssystem und Sensoren haben. Das spezifische Layout und die Ergänzungen zu jedem dieser Systeme variieren je nach VerwendungszweckLetztendlich hat die schrumpfende Elektronik die Welt von CubeSats möglich gemacht. Diese schrumpfende Technologie bedeutet auch weniger Gewicht für den Transport in den Weltraum, daher günstigere Startkosten für die Weltraumforschung.
Da die Kosten billiger werden und die Eintrittsbarrieren sinken, sehen wir eine massive akademische Akzeptanz der MicroSat-Weltraumforschung. Universitäten auf der ganzen Welt haben und planen die Einführung von MicroSats, um die Forschung in einer Vielzahl von Branchen mit einigen großen Namen zu erleichternEinige von ihnen, ehemalige Astronauten und Weltraumführer selbst, wie der Astronaut Byron Lichtenberg.
als a zweimaliger Shuttle-Astronaut Er war 1983 der erste Nutzlastspezialist, der mit dem Shuttle flog. Als Gründer vieler weltraumorientierter Unternehmen wie der Zero Gravity Corporation, der willige Teilnehmer zu relativ geringen Kosten auf parabolische "Zero-G" -Flüge bringt, seine Interessen sind nicht weit vom Weltraum entfernt. Er ist außerdem Professor für Maschinenbau an der LeTourneau University, wo er eine Gruppe hochrangiger Ingenieure leitetarbeiten, um ihren eigenen MicroSat in den Weltraum zu schicken.
Das Projekt mit dem Titel LetSat wurde mit der Absicht geschmiedet, eine der ersten Gruppen zu sein, die eine funktionierende GPU im erdnahen Orbit fliegen.
Während Sie vielleicht denken, dass GPUs oder Grafikprozessoren nur für Spiele gedacht sind, liegen Sie falsch. Diese Rechenkomponenten ähneln CPUs, unterscheiden sich jedoch darin, dass sie mehrere Prozesse gleichzeitig ausführen können. Denken Sie daranAuf diese Weise: Eine CPU ist zwar leistungsstark, kann jedoch nur wenige Dinge gleichzeitig verwalten. GPUs hingegen können Tausende von Dingen gleichzeitig erledigen, was die Rechengeschwindigkeit erhöht und auf andere Weise die Funktionalität verbessert.
Traditionell haben sich GPUs aus der Mikrosat- und Raumfahrtindustrie herausgehalten, weil sie nehmen viel von Leistung. Das LetSat-Team hat jedoch eine Architektur entwickelt, die es ermöglicht, eine GPU in einem Mikrosat im Weltraum zu betreiben und künstliche Intelligenz zu ermöglichen, die die Erde umkreist.
Durch das Öffnen der Tür zur GPU-Nutzung im Weltraum auf einer Plattform, die so erschwinglich ist wie ein Mikrosat, kann die Forschung, die stattfinden kann, innerhalb der Branche im Vergleich zu herkömmlichen Computerplattformen exponentiell gesteigert werden.
Während der Nachweis, dass eine GPU im Weltraum betrieben werden kann, eines der Hauptziele von LetSat ist, mussten sie ihrer Ausrüstung einen Zweck geben, um dies zu demonstrieren. Für diese Mission konzentrieren sie sich auf die genaue Verarbeitung von Bildern von einer BordkameraVorhersage der genauen Position ihres Satelliten in der Erdumlaufbahn. Auch wenn dies nicht viel klingt, würde eine Verbesserung dieser Funktion Satelliten eine genaue Möglichkeit bieten, die Erdumlaufbahn an Orten zu navigieren, an denen kein GPS verfügbar ist.
Die LetSat Das Team hofft derzeit auf einen Start in den frühen 2020er Jahren und wartet auf Zuschüsse, um dies zu erreichen.
Dieses Projekt ist auf dem neuesten Stand und wird von erfahrenen Ingenieurstudenten durchgeführt - vielleicht die zugänglichste Weltraumforschung, die es je gab.
Was Ihren großen Wunsch betrifft, ins All zu gehen oder Weltraumforschung zu betreiben? Sie können es kaum erwarten, in den nächsten Jahrzehnten einen Weltraumtourismusflug zu grandiosen Kosten zu unternehmen. Link Space Tourism Video - Start 3. Dezember oder Sie könnten sich an einem Microsat-Projekt beteiligen und die Grenzen der Weltraumforschung erweitern. Ihr Anruf.
Ein großes Dankeschön an das LetSat-Team und die LeTourneau University, die mit mir über das Projekt gesprochen und mich filmen lassen. Weitere Informationen zum LetSat-Projekt oder zur LeTourneau University finden Sie unter den Links in der Beschreibung oder hier.