2. Спецификация CubeSat

2.1 Общие характеристики

2.1.1 Все части должны оставаться прикрепленными к CubeSat во время запуска, отделения и эксплуатации.

2.1.2 Пиротехника должна соответствовать AFSPCMAN 91-710, том 3.

2.1.3 Любые силовые установки должны быть спроектированы, интегрированы и испытаны в соответствии с AFSPCMAN 91-710 Том 3.

2.1.4 Двигательные установки должны иметь не менее 3 блокировок активации.

2.1.5 Примечание. Рекомендуется учитывать требования Федерального авиационного управления (FAA) для аккумуляторов, перевозимых авиапассажирами. Например, максимально допустимая мощность для потребительских литий-ионных аккумуляторов в ручной клади — 100 Вт-ч на аккумулятор.

2.1.6 Опасные материалы CubeSat должны соответствовать AFSPCMAN 91-710, том 3.

2.1.7 Материалы CubeSat должны удовлетворять критериям низкого газовыделения, как определено в 2.1.7.1 и 2.1.7.2, для предотвращения заражения других космических аппаратов во время интеграции, испытаний и запуска. Список материалов с низким газовыделением, одобренных НАСА, можно найти по адресу: http://outgassing.nasa.gov.

2.1.8 Магнитное поле любых пассивных магнитов должно быть ограничено величиной 0,5 Гс над магнитным полем Земли вне статической оболочки CubeSat.

2.1.9 CubeSat должен быть спроектирован так, чтобы приспособить подъемную вентиляцию в расчете на вентилируемый объем/площадь. менее 50,8 метра (2000 дюймов).





2.2 Механические характеристики CubeSat

     Размеры и характеристики CubeSat указаны в технических чертежах CubeSat (Приложение Б).

Примечание. Процедура проверки и проверки соответствия CubeSat (CIFP) может использоваться для проверки того, что CubeSat соответствует требованиям к размерам, указанным в Приложении B. CIFP можно найти на сайте www.cubesat.org.

Эти требования применимы ко всем пусковым контейнерам, не использующим метод ограничения табуляции.

Для CubeSats, разработанных с вложениями, можно найти эти конкретные требования на веб-сайте PSC. (planetarysystemscorp.com).

2.2.1 CubeSat должен использовать систему координат, определенную в Приложении B. Исходная точка.

Система координат CubeSat расположена в геометрическом центре CubeSat.

2.2.1.1 Конфигурация и физические размеры CubeSat должны соответствовать разделу Приложения Б.

2.2.1.2 Примечание. Размер длины зазора [“(0,5–7,0) 0,1 МИН +/- Z ПОВЕРХНОСТИ”], указанный в чертеже, в Приложении B, существует для предотвращения взаимодействия с потенциальными соседними CubeSats и пусковыми контейнерами

2.2.1.3 Примечание. Дополнительный объем может быть доступен для CubeSat 3U, 6U и 12U. Этот дополнительный объем показан на рисунке 3, иногда его называют объемом «Банка с тунцом». Доступность и размеры объема зависят от пускового контейнера

Рисунок 3. Дополнительный объем, показанный на 3U и 12U –Z Face (также известный как «Банка с тунцом»). Дополнительный объем также является дополнительной функцией для конфигурации 6U.

2.2.2 Сторона CubeSat –Z будет вставлена первой в контейнер.

2.2.3 Никакие компоненты на желтых сторонах (см. чертежи CDS в Приложении B) не должны выступать дальше 6,5 мм по нормали к поверхности от плоскости рельса.

2.2.3.1 Примечание. Рекомендуемый метод измерения выступа см. в CIFP.

2.2.4 Развертываемые устройства должны ограничиваться CubeSat, а не контейнером. Это требование исходит из требований большинства компаний осуществляющих запуск.

2.2.5 Рельсы должны иметь минимальную ширину 8,5 мм, измеренную от края рельса до первого выступа на каждой стороне.

2.2.5.1 Примечание. Пример показан на рисунке 4.





Рисунок 4. Расстояние, измеренное от края рельса до первого выступа

2.2.6 Рельсы должны иметь шероховатость поверхности менее 1,6 мкм.

2.2.6.1 Примечание. Это обычно выполняется, при анодировании рельса. В противном случае, если поверхность выглядит шероховатой, может потребоваться дополнительное тестирование.

2.2.7 Кромки реек должны быть закруглены до радиуса не менее 1 мм.

2.2.7.1 Примечание. Обычно это достигается с помощью технических чертежей и сертификации производителя.

2.2.8 Концы рельсов на стороне +/- Z должны иметь минимальную площадь поверхности 6,5 мм x 6,5 мм. Для контакта контакта с соседними рельсами CubeSat (согласно рисунку в Приложении B).

2.2.8.1 Примечание. Если CubeSat не использует пусковой контейнер совместно с другим космическим аппаратами, при запуске, то поставщик услуг запуска может отказаться от этого требования к площади поверхности.

2.2.9 Не менее 75 % рельса должно соприкасаться с рельсами пускового контейнера, 25% рельса могут быть утопленным.

2.2.10 Примечание. В таблице 1 показана типичная максимальная масса для каждой U-образной конфигурации.


Таблица 1: Массовые характеристики CubeSat





2.2.10.1 Примечание. Массы, превышающие значения, указанные в таблице 1, могут отличаться, в каждом конкретном случае. Уточните ограничения у поставщика пускового контейнера или поставщика услуг запуска.

2.2.10.2 Примечание. Допустимые массы могут варьироваться в зависимости от возможностей пускового контейнера. Необходимо проверять возможности вашего поставщика пусковых контейнеров.

2.2.11 Центр тяжести CubeSat должен находиться в пределах диапазонов, указанных в таблице 2.


Таблица 2: Диапазоны допустимых положений центра тяжести, измеренные от геометрического центра на каждой главной оси.





2.2.12 Конструкция CubeSat должна быть изготовлена из алюминиевого сплава.

2.2.12.1 Примечание. Как правило, алюминий 7075, 6061, 6082, 5005 и/или 5052 используется в основной конструкции CubeSat и рельсах. Если используются материалы, отличные от алюминия, разработчику CubeSat следует обратиться к поставщику запуска или производителю пускового контейнера.

2.2.13 Любые алюминиевые внешние поверхности CubeSat, такие как рельсы и стойки, которые соприкасаются с направляющими дозатора, должны быть анодированы, чтобы предотвратить любую холодную сварку внутри пускового контейнера.

2.2.14 Если CubeSat делит пусковой контейнер с другим(и) CubeSat, каждый CubeSat должен использовать механизм отделения от соседних CubeSat внутри контейнера.

2.2.14.1 Примечание. Приемлем любой механизм, обеспечивающий эшелонирование. Общее предположение о разделительных пружинах состоит в том, что «чем сильнее, тем лучше». Но это не ысегда хорошо. Более сильные разделительные пружины могут препятствовать развертыванию пускового контейнера CubeSat, усилие пружины во время выброса может привести к непредсказуемым характеристикам разделения, возможно повторная связь с соседними CubeSats. С другой стороны, пружины с меньшим усилием могут не иметь достаточной энергии, чтобы отделить CubeSats на необходимое расстояние. Рекомендуется выбирать разделительную пружину с максимальным усилием менее 6,7 Н (1,5 фунт-силы), но с длиной хода более 2,5 мм (0,1 дюйма)

2.2.14.2 Механизм разделения не должен выступать за уровень зазора в стартовой конфигурации.

2.2.14.3 Примечание. Чаще всего механизм разделения CubeSat размещается по центру, на конце двух стоек на лицевой стороне CubeSat –Z, как показано на рис. 5.

2.2.14.4 Примечание. Механизм разделения не требуется для CubeSat, которые не используют пучковой контейнер совместно с другим CubeSat(ами).





Рисунок 5.Рекомендуемое расположение переключателей развертывания и разделительных пружин



2.3 Электрические характеристики

     Электронные системы дошлжны быть разработаны со следующими функциями безопасности. Эти спецификации применимы ко всем пусковым контейнерам.

2.3.1 Чтобы CubeSat не активировал какие-либо активные функции, система питания CubeSat должна находиться в отключенном состоянии с момента доставки на РН до развертывания на орбите.

2.3.1.1 Примечание. Функция питания CubeSat включает в себя различные подсистемы, такие как C&DH, RF Связь, АЦП, срабатывание развертываемого механизма, энергетические системы CubeSat, включая все аккумуляторные батареи и солнечные элементы.

2.3.1.2 Схема защиты аккумуляторной батареи при включенном питании может быть разрешена согласно спецификации 2.3.6.

2.3.2 CubeSat должен иметь как минимум один переключатель развертывания, который приводится в действие во время размещения в пусковом контейнере.

2.3.2.1 В активированном состоянии переключатель развертывания CubeSat должен электрически разъединить систему питания от питаемой нагрузки.

2.3.2.2 Выключатель развертывания должен все время находиться в выключенном состоянии, когда он встроен в пусковой контейнер.

2.3.2.3 Во включенном состоянии переключатель развертывания CubeSat должен находиться на уровне или ниже уровня любой внешней поверхности, которая соприкасается с элементами пускового контейнера или соседним CubeSat. Это гарантирует, что переключатель не повредит контактную поверхность и не помешает ей.

2.3.2.4 Если переключатель развертывания CubeSat переключается из активированного состояния и обратно, спутник должен быть сброшен в предстартовое состояние, включая сброс передачи и развертываемые таймеры.

2.3.3 Часы реального времени (RTC) могут быть разрешены, если они удовлетворяют требованиям с 2.3.2.1 по 2.3.2.3.

2.3.3.1 Цепи RTC должны быть изолированы от основной системы питания CubeSat.

2.3.3.2 Частоты RTC должны быть менее 320 кГц.

2.3.3.3 Цепи RTC должны быть ограничены по току до уровня менее 10 мА.

2.3.4 Штифт RBF и все кабели CubeSat должны находиться в пределах обозначенного доступа. Расположение портов, если они доступны на пусковом контейнере CubeSat. Пожалуйста, свяжитесь с производителем для уточнения размещения разъемов зарядного устройства и диагностических портов.

2.3.4.1 Примечание. Некоторые пусковые контейнеры не имеют портов доступа, поэтому RBF необходимо удалить, перед введением в контейнер. Рекомендуется, чтобы разработчик CubeSat учитывал это при разработке последовательности включения и загрузки.

2.3.5 CubeSat должен иметь штифт RBF, который вставляется в спутник и который отключает все питание спутника.

2.3.5.1 Доступ к CubeSat не гарантируется во время или после установки в контейнер. Ключ активации RBF должен быть снят с CubeSat перед установкой в пусковой контейнер, если контейнер не имеют портов доступа.

2.3.5.2 Штифт RBF должен выступать не более чем на 6,5 мм над поверхностью рельса CubeSat при этом он полностью должен быть вставлен в спутник.

2.3.6 CubeSat должен включать защиту цепи батареи для зарядки/разрядки, чтобы избежать несбалансированных условий контейнера. Дополнительная документация производителя и/или испытания потребуется для модифицированных, настраиваемых или не внесенных в список UL ячеек.

2.3.7 CubeSat должен иметь по крайней мере три независимых запрета работы передатчика, чтобы предотвратить непреднамеренную радиопередачу.

2.3.7.1 Примечание. Блокировка представляет собой физическое устройство между источником питания и источником опасности.

2.3.7.2 Примечание. Таймер не считается независимым запретом.

2.3.7.3 Примечание. Некоторые поставщики ракет-носителей требуют только одного или двух независимых запретов, в зависимости от выходной радиочастотной мощности CubeSat. Однако использование трех независимых запретов, настоятельно рекомендуется и может уменьшить требуемую документацию и анализы.

2.3.8 CubeSat должен иметь как минимум три независимых запрета для предотвращения непреднамеренного выпуска любых развертываемых конструкций, таких как антенны или солнечные батареи.



2.4 Эксплуатационные характеристики

     CubeSats будет соответствовать определенным требованиям, касающимся интеграции и эксплуатации, чтобы соответствовать юридическим требованиям и обязательствам, и обеспечить безопасность других CubeSats.

2.4.1 Операторы должны получить и предоставить документацию о соответствующих лицензиях на использование радиочастоты.

2.4.1.1 Примечание. Для использования любительских частот требуется подтверждение частотной координации со стороны IARU. Приложения можно найти на сайте www.iaru.org.

2.4.2 CubeSats должны соответствовать лицензионным соглашениям и ограничениям своей страны.

2.4.2.1 Примечание. Оператору CubeSat следует обращаться в Международный союз электросвязи (МСЭ), чтобы определить, какие лицензии и разрешения необходимы для их страны.

2.4.3 Проект и оборудование миссии CubeSat должны соответствовать NPR 8715.6, чтобы ограничить орбитальный мусор.

2.4.3.1 Любой компонент CubeSat должен вернуться с энергией менее 15 Дж.

2.4.3.2 Разработчики должны быть готовы предоставить данные о предупреждении засорения орбиты по запросу лицензирующее агентство или оператора запуска.

2.4.3.3 Примечание. Для удовлетворения вышеизложенного можно провести анализ с помощью NASA DAS, доступного по адресу https://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/mitigation/.

2.4.3.4 Примечание. Европейское космическое агентство (ЕКА) предлагает программное обеспечение для оценки космического мусора по адресу https://sdup.esoc.esa.int.

2.4.4 Все развертываемые элементы, такие как стрелы, антенны и солнечные панели, должны ждать минимум 30 минут после активации переключателей развертывания CubeSat во время выброса из пускового контейнера..

2.4.5 CubeSats не должны генерировать или передавать сигнал ранее, чем через 45 минут после выхода на орбиту развертывание.

2.4.5.1 Примечание. CubeSat можно включить сразу после развертывания с пускового контейнера.

2.4.6 Примечание. Частные организации (не являющиеся правительством США), находящиеся под юрисдикцией или контролем Соединенных Штатов Америки. Государства, которые предлагают эксплуатировать космическую систему дистанционного зондирования (спутник), такую как фотосканер, возможно, потребуется лицензия на дистанционное зондирование, как того требует законодательство США. Для получения боьшей информации посетите http://www.nesdis.noaa.gov/CRSRA/licenseHome.html.

2.4.7 Разработчик пускового контейнера проведет как минимум одну проверку пригодности, в ходе которой CubeSat проверен и интегрирован в контейнер или инженерный контейнер для проверки соответствия. Окончательная проверка соответствия будет проводиться непосредственно перед установкой CubeSat в полетный контейнер.

2.4.7.1 Примечание. Рекомендуется проверять пределы размеров, используя документацию, относящуюся к предполагаемому полетному контейнеру. Вместо документа, предоставленного производителем полетного контейнера, CIFP можно использовать на сайте cubesat.org.

Copyright © R9AL 2025 Все права защищены

---