SpIRIT CubeSat demonstra um detector operacional de raios X e gama

Os CubeSats estão se tornando cada vez mais capazes e parece que todo mês outro CubeSat é lançado fazendo algo novo e inovador. Até agora, a demonstração tecnológica tem sido um dos principais objectivos dessas missões, embora a indústria esteja a desempenhar um papel activo na descoberta científica. No entanto, ainda existem alguns obstáculos a superar antes que os CubeSats tenham tantas ferramentas científicas à sua disposição quanto os satélites maiores. É aí que o CubeSat Térmico Inteligente Responsivo da Indústria Espacial (SpIRIT), o primeiro do Laboratório Espacial da Universidade de Melbourne, espera causar impacto. No final de 2023, lançou alguns novos sistemas para operar novos equipamentos científicos, e os seus líderes publicaram um artigo há alguns meses detalhando o progresso da sua missão até agora.

SpIRIT representa uma inovação não apenas para o Laboratório Espacial de Melbourne, mas também para a Austrália como um todo. A sua agência espacial foi criada pela primeira vez em 2018 e começou a financiar o projecto SpIRIT em 2020, quando a pandemia da COVID começou a dificultar os esforços conjuntos de desenvolvimento. Para contribuir para o aprendizado geral do país sobre como construir e controlar o CubeSat, o maior número possível de equipamentos foi adquirido diretamente de empresas australianas, incluindo um motor iônico da Neumann Space e uma plataforma de painel solar da Inovor Technologies.

Contudo, a parte mais emocionante da missão SpIRIT foram os instrumentos explicitamente concebidos para ela. Havia vários interessantes, incluindo o HERMES, um detector de raios X e raios gama; TheMIS, um sistema de gerenciamento térmico usado para resfriar o HERMES; LORIS, um sistema de computação de ponta; e Mercury, para uso em comunicações de baixa latência.

Cada sistema é projetado para resolver um problema de desenvolvimento específico que assola os CubeSats de maneira mais geral. Eles normalmente não são capazes de capturar luz em comprimentos de onda específicos, como ondas gama, porque os sensores para esses comprimentos de onda, que incluem infravermelho, requerem sistemas de resfriamento ativos que são muito volumosos para caber nas restrições de espaço de um CubeSat.

Além disso, a grande quantidade de dados coletados pelos sensores modernos seria esmagadora para os links de comunicação disponíveis para os CubeSats padrão. Um único sensor poderia produzir até 100 Gb de dados por dia, enquanto um canal de downlink padrão permitiria que apenas 1 Gb de dados fosse enviado de volta à Terra. Combinar “computação de ponta”, onde o processamento preliminar de dados é feito no CubeSat, com uma linha de comunicação de baixa latência é a solução da SpIRIT para esse problema. No entanto, o TheMIS também teria de lidar com o calor adicional gerado por ineficiências na unidade de processamento.

Os resultados preliminares do projeto parecem bons, com o HERMES iniciando observações completas em março e o TheMIS gerenciando com sucesso as cargas térmicas automaticamente. LORIS capturou com sucesso algumas imagens de câmera e começou a executar algoritmos de reconhecimento de imagem. Mercúrio tem sido mais difícil, com comunicação intermitente acontecendo durante toda a vida do satélite. Como todo o projeto foi considerado principalmente uma missão de demonstração de tecnologia, esses problemas crescentes são compreensíveis e não parecem afetar a operação geral da missão.

Além da eliminação de riscos técnicos, muitas das lições que os operadores de missão do Laboratório Espacial de Melbourne aprenderam foram sobre o gerenciamento de projetos espaciais de forma mais geral. Gerenciamento de projetos e alocação de pessoal podem não ser os tópicos mais interessantes, mas são necessários para a conclusão de um projeto técnico como o SpIRIT.

Com mais de 2.000 lançamentos bem-sucedidos de CubeSat, o SpIRIT é outra valiosa contribuição da indústria. À medida que os CubeSats se tornam mais amplamente utilizados como plataformas científicas, esperamos ver mais e mais esforços como o SpIRIT relatando seu progresso em breve.

Saber mais:
Trenti et al. – Missão SpIRIT: Resultados em órbita e demonstrações de tecnologia
UT – Uma explosão de raios gama durou tanto que acionou um satélite duas vezes
UT – Uma explosão de raios gama de 2022 foi tão poderosa que foi detectada por uma nave espacial em todo o sistema solar
UT – O que são CubeSats?

Imagem principal:
Representação do SpIRIT CubeSat.
Crédito – Trent et al.