JAXA ने OrigamiSat-2 प्रक्षेपित केला, जो दुमडलेल्या आकाराच्या 25 पटपर्यंत विस्तारतो असा CubeSat आहे

लहान उपग्रहासाठी मोठा deployment डाव

जपानच्या अंतराळ कार्यक्रमाने आणखी एक origami-inspired spacecraft कक्षेत पाठवला आहे, यावेळी 10-सेंटीमीटर CubeSatच्या रूपात, जो दुमडलेल्या आकाराच्या सुमारे 25 पटपर्यंत reflectarray antenna उलगडण्यासाठी डिझाइन केला आहे.

OrigamiSat-2, 23 एप्रिल रोजी Japan Aerospace Exploration Agency च्या Innovative Satellite Technology Demonstration Program चा भाग म्हणून प्रक्षेपित करण्यात आला. न्यूझीलंडमधून liftoff झाल्यानंतर सुमारे 53 मिनिटांनी, Kakushin Rising mission ने आठ लहान उपग्रहांना पृथ्वीपासून सुमारे 540 किलोमीटर उंचीवर sun-synchronous orbit मध्ये तैनात केले.

हे व्यापक mission earthquake detection, ocean monitoring, multispectral imaging, आणि इतर उद्दिष्टांशी संबंधित experimental payloadsचा मिश्र संच घेऊन जात आहे. पण OrigamiSat-2 वेगळा दिसतो कारण तो spaceflight मधील सर्वात जुन्या engineering constraints पैकी एकाला भिडतो: लहान launch volume मध्ये मोठी functional structure कशी बसवायची.

Origami space engineering मध्ये पुन्हा पुन्हा का परतते

अंतराळातील origamiचे आश्वासन सौंदर्यात्मक नाही. ते आर्थिक आणि यांत्रिक आहे. Launch महाग आहे, volume मर्यादित आहे, आणि सपाट दुमडून ठेवता येणारे आणि कक्षेत पोहोचल्यानंतर विश्वासार्हपणे उघडणारे hardware स्पष्ट फायदे देतात. CubeSatsसाठी तर प्रत्येक cubic centimeter महत्त्वाचा आहे.

JAXA चा नवीन demonstrator जपानी engineering मधील folding concepts च्या दीर्घ परंपरेवर आधारलेला आहे. स्रोत लेखात Dr. Miura Koryo यांनी 1970 मध्ये deployable space structures वर संशोधन करताना विकसित केलेल्या Miura foldचा उल्लेख आहे. हा pattern नंतर 1990च्या दशकात Japan च्या Space Flyer Unit वर उडाला, जिथे stowed solar panels कक्षेत उलगडले.

ही परंपरा महत्त्वाची आहे, कारण मूलभूत समस्या बदललेली नाही. उपग्रहांना launch fairings सहज देतात त्यापेक्षा मोठ्या antennas, sails, panels, आणि sensing surfacesची गरज असते. Folding strategies compact payloads नेण्याचा मार्ग देतात, जे नंतर खूप मोठ्या working systemsमध्ये रूपांतरित होऊ शकतात.

OrigamiSat-2 काय तपासत आहे

OrigamiSat-2 launch साठी दुमडलेले दोन-स्तरीय membrane वापरतो आणि कक्षेत पोहोचल्यानंतर deploy केला जातो. Stowed अवस्थेत spacecraft चा आकार फक्त 10 सेंटीमीटर आहे, जो जवळपास एका single CubeSat unit इतका आहे. Deploy झाल्यावर त्याचा reflectarray antenna लक्षणीयरीत्या विस्तारतो.

Reflectarray antenna वापरणे महत्त्वाचे आहे, कारण communications आणि sensing performance मोठ्या aperturesमुळे सामान्यतः सुधारते. लहान उपग्रहांसाठी, यामुळे spacecraft size आणि mission capability यांच्यात सतत tradeoff तयार होतो. Deployable antenna तो tradeoff काहीसा सैल करते.

JAXA मुळात हे तपासत आहे की अतिशय लहान, कमी खर्चाचा platform कक्षेत जाऊन अशा hardwareला घेऊन जाऊ शकतो का, जे वर्तनात खूप मोठ्या spacecraftसारखे काम करते. यशस्वी झाल्यास, हा दृष्टिकोन communications payloads आणि इतर deployable systems च्या भविष्यातील designला दिशा देऊ शकतो, जिथे launch compactness आणि on-orbit scale दोन्ही महत्त्वाचे आहेत.

जपानी design परंपरेचा भाग

हा लेख OrigamiSat-2 ला IKAROS solar sail missionसह इतर Japanese folding-space technologies च्या संदर्भात ठेवतो, जो 2010 मध्ये प्रक्षेपित झाला होता. IKAROS ने origami-folded sail वापरला आणि conventional fuel-driven propulsion ऐवजी solar radiation pressure ने Venusकडे प्रवास केला.

हे उदाहरण अंतराळातील folding structures च्या उपयोगांची व्याप्ती दाखवते. तीच broad design philosophy power generation, antennas, observation platforms, आणि propulsion conceptsना आधार देऊ शकते. प्रत्येक प्रकरणात engineering value compact launch packaging आणि नंतरच्या मोठ्या deployed geometry मधून येते.

लहान उपग्रहांसाठी stakes विशेषतः मोठे आहेत. CubeSats ने कक्षेतील प्रवेश स्वस्त आणि अधिक लवचिक केला आहे, पण त्यांच्या size limits अनेकदा महत्त्वाकांक्षा मर्यादित करतात. Folding systems low-mass, low-cost appeal सोडून न देता त्या मर्यादा पुढे ढकलण्याचा मार्ग देतात.

हे launch का महत्त्वाचे आहे

Space agencies आणि commercial operators दोघांनाही असे spacecraft हवे आहेत जे launch ला स्वस्त आणि पोहोचल्यानंतर अधिक सक्षम असतील. OrigamiSat-2 अगदी या intersection वर आहे. हा फक्त paper-inspired mechanicsचा novelty demonstration नाही. हा deployable design अतिशय छोट्या satellitesची उपयुक्तता अनेक पटींनी वाढवू शकतो का याचा कस आहे.

हे mission orbital technology development मधील व्यापक pattern देखील दर्शवते. मोठ्या leapची वाट न पाहता, agencies आता एका वेळी एक critical subsystem validate करणारे targeted demonstrations चालवत आहेत. येथे तो subsystem deployable geometry आहे.

अशा systems जर विश्वासार्ह ठरल्या, तर मोठ्या buses आणि जास्त launch cost न स्वीकारता अधिक सक्षम antennas लागणाऱ्या future constellationsवर त्यांचा प्रभाव पडू शकतो. हा तर्क civil missions, research platforms, आणि compact spacecraftवर अवलंबून असलेल्या commercial networksवरही लागू होतो.

इंजिनिअरिंगची बाजी

खरा प्रश्न आता reliabilityचा आहे. दुमडलेली systems फक्त तेव्हाच transformative ठरतील, जेव्हा त्या कक्षेत सातत्याने deploy होतील. Launch vibration, thermal extremes, vacuum conditions, आणि mechanical tolerances हे कठीण बनवतात. JAXAचा program या गृहितकांची वास्तविक flight conditionsमध्ये चाचणी घेण्यासाठीच बनवला आहे.

Demonstration scaleवरही OrigamiSat-2 satellite design कुठे चालला आहे याचे उपयुक्त संकेत देतो. Spacecraft miniaturizationवरील दबाव कमी होणार नाही, पण मोठ्या functional surfacesची मागणीही कमी होणार नाही. Foldable architectures या दोन्ही दबावांना एकाच वेळी पूर्ण करण्याच्या सर्वात स्पष्ट मार्गांपैकी एक आहेत.

म्हणून हे launch केवळ एक चतुर प्रयोग नाही. हे उद्योगाच्या मोठ्या दिशेचे compact expression आहे: लहान launch होणारी आणि कक्षेत पोहोचल्यानंतर आणखी मोठी, अधिक सक्षम गोष्ट बनणारी spacecrafts.

हा लेख New Atlas च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.