Standard 'Launch Unit' k├Ânnte es leichter machen, kleine Payloads in den Weltraum zu senden

Benötigt die Raumfahrt eine abgestimmte Maßeinheit für die raumgebundene Fracht? Ein gemeinnütziger Verein namens The Aerospace Corporation glaubt, dass die Antwort ja lautet, und es hat eine Arbeitsgruppe zusammengestellt, um eine Standard-Starteinheit zu entwickeln.

Da der technologische Fortschritt es ermöglicht, immer mehr Satellitenkapazitäten in immer kleinere Pakete zu packen, steigt die Zahl der Unternehmen, Universitäten und anderer Institutionen, die versuchen, Satelliten in den Weltraum zu schicken. Aber die meisten dieser kleinen Nutzlasten müssen immer noch mit größeren Nutzlasten fahren. Die Aerospace Corporation denkt, dass die Organisation dieser "Mitfahrgelegenheiten" auf Basis einer Standardeinheit für die Nutzlastgröße es einfacher machen würde, mehr Nutzlasten in den Weltraum zu bringen, und es möglich machen würde, kurzfristig eine kleine Nutzlast zu einem Start hinzuzufügen.

"Die Entwicklung einer Standard-Launch-Unit oder Launch-U für mittelgroße Smallsats - ungefähr in der Größe zwischen einem Toaster und einem kleinen Kühlschrank - ermöglicht die schnellere und effizientere Konfiguration von Mitfahrgelegenheiten, was zu mehr Startmöglichkeiten bei geringeren Kosten führt. "Aerospace Vertreter sagte in einer Erklärung. "Aerospace [Corporation] treibt das Launch-U-Gespräch voran, indem es Vertreter aus Industrie, Wissenschaft und Regierung zusammenbringt, um den mittelgroßen Smallsats-Standard zu setzen." [In Fotos: Kleine Satelliten starten von der Raumstation]

Eine Fahrt in den Weltraum

Während es einige Unternehmen gibt, die versuchen, kleine Raketen zu bauen, die für kleine Nutzlasten spezielle Reisen in den Weltraum machen können, wird die Raketen-Mitfahrgelegenheit wahrscheinlich fortgesetzt, sagen Experten. Große Raketen, wie sie von SpaceX und der United Launch Alliance hergestellt werden, können Tausende bis Zehntausende Pfund Fracht transportieren. Das bedeutet normalerweise, dass sie eine große, primäre Nutzlast tragen und dann Kunden mit kleineren Nutzlasten den verbleibenden Speicherplatz kaufen.

"Dies hat gut funktioniert, aber es bietet eine sehr Mission-einzigartige Lösung", Carrie O'Quinn, Senior Projektingenieur für die Aerospace Corporation, sagte Profoundspace.org in einer E-Mail. Der Startanbieter und das Unternehmen (oder die Gruppe), die die kleinere Nutzlast bereitstellen, arbeiten zusammen, um herauszufinden, wie die kleinere Nutzlast an Bord passt und wie sie eingesetzt wird oder ihr Ziel erreicht, sagte sie.

"Aber jetzt ist der sekundäre kleine Satellit mit dieser Mission verheiratet", sagte O'Quinn. "Wenn sich der Primärsatellit verspätet oder die Trägerrakete versagt, wird der Start des sekundären Kleinstsatelliten verzögert, bis diese Probleme gelöst sind. Wenn der kleine Satellit Entwicklungsprobleme hat und sich verspätet, können seine Startgelegenheit und sein Wille verfehlt werden Ich muss den Prozess noch einmal mit einer anderen Trägerrakete beginnen. "

Was wäre, wenn der Small-Satellite-Anbieter einfach sicherstellen müsste, dass seine Nutzlast in eine Box mit einem vordefinierten Volumen passt, ähnlich wie standardisierte Frachtcontainer für den Transport von Fracht über Ozeane verwendet werden? Der Startanbieter könnte der Community mitteilen, dass ein Platz - gleich einer bestimmten Anzahl von Einheiten - für das Fahrzeug offen ist.

"Wenn die Schnittstellen des kleinen Satelliten und der Trägerrakete dem Launch-U-Standard entsprechen, kann der kleine Satellit nach einer anderen Fahrt suchen, die seinen Anforderungen entspricht, und die ursprüngliche Mission kann auch nach einer neuen Übereinstimmung suchen, die dem Launch-U-Standard entspricht , Sagte O'Quinn.

Durch die Eliminierung der spezialisierten Paarung von kleinen Nutzlasten und speziellen Raketenstarts könnten die Anbieter auch kleinere Nutzlasten an Bord der Raketenstarts wesentlich kurzfristiger erhalten, als es derzeit möglich ist, sagten Aerospace-Vertreter. Durch das Hinzufügen von mehr Kunden zu jedem Produkt könnten die Kosten pro Kunde gesenkt werden.

Das Cubesat-Modell

Es gibt bereits eine Standardeinheit für Miniatursatelliten, die CueSats genannt werden: Ein 1U Cubesat ist 10 Zentimeter (ca. 4 Zoll) auf jeder Seite. Leute, die Satellitentechnologie oder Experimente in den Weltraum schicken wollen, können diese Dinge in einen Satelliten mit der Standard-Cubesat-Größe (oder ganzen Vielfachen dieser Größe) einbauen; Die 10x10x10 cm CubeSats können dann auf maximal effiziente Weise zusammen gepackt werden, im Gegensatz zu dem Versuch, Satelliten verschiedener Größen und Formen zusammenzupacken.

"Die CubeSat-Definition standardisierte die Launch-Oberfläche, und die Definition von Smallsat-Zwischenklassen mit Launch-U könnte einen ähnlichen revolutionären Einfluss auf die Raumfahrtindustrie haben", so Unternehmensvertreter in der Stellungnahme. Die Gründung der Launch-U-Arbeitsgruppe begann mit einer "Hack-Session", bei der eine Gruppe von Leuten über Möglichkeiten diskutierte, schwierige Probleme in der Raumfahrt-Industrie anzugehen. "Die Prämisse für den Launch U war:" Warum kann ich keinen Platz bekommen und morgen starten? ", Sagte Randy Villahermosa, Executive Director der Innovation bei der Aerospace Corporation, in einer E-Mail. "Während der Hack Session haben wir erfahren, dass der CubeSat 1U-Formfaktor nicht ideal für Trägerraketen ist. Dies führte zu dem Konzept, eine vergleichbare Einheit für den Start zu schaffen."

Die Aerospace Corporation hat eine Arbeitsgruppe eingerichtet, die laut Aussage "Vertreter aus Industrie, Wissenschaft und Regierung" umfasst. Villahermosa sagte, dass die Gruppe "Beiträge aus der gesamten Branche (Trägerraketen, Satellitenentwickler, Integratoren und Aggregatoren sowie Regierung und Wissenschaft) zusammengetragen hat, um einen Rohentwurf des Standards zu entwickeln.

"Wir haben eine aggressive Zeitlinie, auf der wir hoffen, im Frühjahr einen Entwurf für die Industrie zu haben, um Kommentare abzugeben", fuhr er fort. "Im Idealfall möchten wir die Ergebnisse auf der nächsten SmallSat-Konferenz im August 2018 vorstellen."

Vertreter der Aerospace Corporation gaben an, von der Small-Satellite-Community eine positive Antwort erhalten zu haben, aber damit die Launch-U-Initiative funktionieren kann, werden auch große Startanbieter teilnehmen müssen.

Eric Stallmer ist Präsident der Commercial Spaceflight Federation (CSF), einer Mitgliedsorganisation, die mehr als 70 Raumfahrtunternehmen vertritt. Ein Teil der Mission des CSF besteht darin, "die Grundlagen für eine nachhaltige Weltraumwirtschaft zu legen und den Zugang zum Weltraum für Wissenschaftler, Studenten, Zivilisten und Unternehmen zu [demokratisieren]."

Nachdem er mit einigen CSF-Mitgliedern über den Vorschlag gesprochen hatte, sagte Stallmer, dass er dort "im Allgemeinen Unterstützung zu sehen" scheint und dass diese Mitglieder schätzen, dass Aerospace Vertreter von allen Seiten der Startbranche in ihre Arbeitsgruppe eingebracht hat.

Zur gleichen Zeit sagte Stallmer, er glaube nicht, dass große Startdienstleister diese Art der Standardisierung für kleine bis mittelgroße Nutzlasten unbedingt suchen würden; Die Notwendigkeit für diese Standardisierung liegt meist bei den Anbietern mit geringer Nutzlast. Aber der generelle Trend schrumpfender Satelliten bedeutet, dass es einen geschäftlichen Anreiz für Anbieter gibt, die Aufmerksamkeit auf den Vorschlag zu lenken, nachdem er ihnen zur Kenntnis gebracht wurde, sagte er.

"Ich denke, es ist ein guter, innovativer Blick darauf, wie man den Startaspekt der Dinge oder die Nutzlast ein wenig effizienter machen kann", sagte Stallmer. "Das fasziniert uns immer."