Struktur CubeSats

Seperti artikel sebelum ini diterangkan bahawa 1 unit CubeSat adalah 10cmx10mx10cm yang berbentuk kiub. Satu unit CubeSat juga disebut sebagai 1U.

Rajah: Menunjukkan 2 saintis yang membangunkan CubeSat

https://www.nasa.gov/directorates/heo/home/CubeSats_initiative

Namun begitu, bilangan unit boleh bergabung  dan membentuk ukuran CubeSat mengikut Spesifikasi Rekabentuk CubeSat yang diinginkan. Selalunya ianya ditingkatkan hanya pada satu paksi agar sesuai dengan bentuk 0.5U, 1U, 1.5U, 2U, atau 3U. Semua ukuran standard CubeSat telah dibina dan dilancarkan, di mana ianya mewakili faktor rekabentuk bagi hampir semua CubeSats yang dilancarkan. 

Bahan yang digunakan dalam struktur mesti mempunyai pekali pengembangan haba yang sama dengan alat penggerak (deployer) untuk mengelakkan gangguan. Secara khusus, bahan yang dibenarkan adalah empat aloi aluminium: 7075, 6061, 5005, dan 5052. Aluminium yang digunakan pada struktur yang menghubungkan CubeSat dan P-POD mesti dianodkan untuk mengelakkan pengelasan sejuk, dan bahan lain boleh digunakan untuk struktur jika pengabaian adalah diterima. Di luar pengelasan sejuk, pertimbangan lebih lanjut dimasukkan ke dalam pemilihan bahan kerana tidak semua bahan dapat digunakan dalam ruang vakum. Struktur juga mempunyai peredam lembut pada setiap hujungnya, biasanya diperbuat daripada getah, untuk mengurangkan kesan daripada mempengaruhi CubeSats lain dalam P-POD. 

Sebarang sisi struktur yang melebihi dimensi maksimum juga dibenarkan oleh spesifikasi standard, sehingga maksimum 6.5 mm di luar setiap sisi. Sebarang penonjolan yang mungkin tidak mengganggu rel deployer dan biasanya dihuni oleh antena dan panel solar. Dalam Revision 13 Spesifikasi Reka Bentuk CubeSat, jumlah tambahan yang tersedia telah ditentukan untuk digunakan pada projek 3U. Isipadu tambahan dibolehkan oleh ruang yang biasanya terbuang dalam mekanisme pegas P-POD Mk III. 

3U CubeSats yang menggunakan ruang ditentukan untuk 3 modul / unit  dan dapat menempatkan komponen dalam isipadu silinder yang berpusat pada satu hujung CubeSat. Ruang silinder mempunyai diameter maksimum 6.4 cm dan tinggi tidak lebih dari 3.6 cm. CubeSat 3U juga tidak membenarkan peningkatan jisim melebihi maksimum 3U 4 kg. Sistem thruster dan antena adalah komponen yang paling umum yang mungkin memerlukan jumlah tambahan, walaupun muatan kadang-kadang terlebih dalam ini. Penyimpangan dari dimensi dan keperluan massa dapat diketepikan setelah permohonan dan rundingan dengan penyedia perkhidmatan pelancaran. 

Struktur CubeSat tidak perlu terlalu spesifik tentang kekuatan seperti yang mesti dipatuhi oleh satelit yang lebih besar, kerana ia mempunyai kelebihan tambahan dari deployer yang menyokongnya secara struktural semasa pelancaran. Namun, beberapa CubeSats akan menjalani analisis getaran atau analisis struktur untuk memastikan bahawa komponen yang tidak disokong oleh P-POD tetap kukuh secara struktur sepanjang pelancaran. Walaupun jarang menjalani analisis yang lebih teliti seperti yang mesti dilakukan oleh satelit yang lebih besar, CubeSats jarang gagal kerana masalah mekanikal. 

Apakah yang dimaksudkan dengan P-POD ? (Deployer Orbital Poli-Picosatelit)

Mungkin anda akan tertanya-tanya apakah P-POD itu..

Konsep pelancaran CubeSat yang dipilih membenarkan pelancaran beberapa muatan sekunder yang mungkin diletakkan  dalam tabung pelancar, yang dinamakan P-POD (Poly-Picosatellite Orbital Deployer), yang dikembangkan oleh CalPoly. P-POD adalah sistem deployer standard yang memastikan semua pembangun CubeSat mematuhi keperluan fizikal yang sama. P-POD memainkan peranan penting sebagai antara muka antara kenderaan pelancaran dan CubeSats. Ini menggunakan reka bentuk tubular dan dapat menampung ruang perkakasan yang dapat digunakan hingga 34 cm x 10 cm x 10 cm.

P-POD meminimumkan potensi interaksi dengan muatan utama pada kenderaan pelancaran dengan memuatkan CubeSats secara fizikal dan membuat syarat di mana mereka dilancarkan dalam keadaan "mati" yang tidak aktif.

Rujukan: Wikipedia

P-POD standard boleh memuatkan hingga tiga CubeSats, ia dirancang untuk dipasang pada banyak kenderaan pelancaran yang berbeza. P-POD berganda memegang hingga enam CubeSats, ia menggunakan dinding biasa untuk menjimatkan berat badan. Dalam urutan misi nominal, CubeSats dikeluarkan dari P-POD piggy-back setelah mencapai ketinggian orbit. Setelah itu setiap CubeSat akan mengaktifkan dirinya dan memulakan misinya. 

Berbilang unit Cubesats dapat disatukan untuk membentuk satu satelit baru dengan peningkatan jumlah dan had massa.

Kesederhanaan dan kebolehpercayaan adalah tonggak standard CubeSat. Piawaian ini memberi garis panduan struktur, dimensi, dan operasi kepada universiti.

Peluang pelancaran dirancang sekurang-kurangnya sekali setahun. Dengan demonstrasi picosatellites kos rendah, dan pengembangan program CubeSat Universiti Stanford, ujian baru untuk demonstrasi teknologi dan sains semakin diterima. Kapal angkasa CubeSat, dengan jisim sekitar 1 kg, sangat sesuai untuk ujian dan kelayakan teknologi mikroelektronik dan MEMS.

Perkhidmatan pelancaran CubeSat (pengaturan dengan penyedia kenderaan pelancaran, koordinasi, integrasi dan ujian muatan, dan lain-lain) disediakan secara komersial oleh OSSS (One Stop Satellite Solutions) dari Ogden, UT untuk para peserta program CubeSat. OSSS juga menyediakan MPA (Multiple Payload Adapter) untuk pelbagai perkhidmatan pemasangan dan deployer P-POD. Catatan: MPA dimuatkan dengan P-POD sementara P-POD dimuatkan dengan CubeSats.