西澳大利亚科廷大学第一颗立方星的经验教训
西澳大利亚科廷大学第一颗立方星的经验教训
文 | Fergus Downey，编译 | 李刚
Binar-1是去年10月从国际空间站部署的三个立方体之一。（来源：JAXA）
2022年10个月，西澳大利亚科廷大学的Binar太空计划迎来了一个里程碑，第一颗卫星Binar-1再入大气层。
Binar是珀斯原住民所说的Noongar语中“火球”的意思。Binar-1在10月初重新进入地球大气层时成为了真正的“Binar”。虽然它在澳大利亚上空被看见的几率很低，但如果运气好的话，可能会在夜空中出现一颗流星。
从任务一开始，团队就努力掌握在可用的时间和资金下可以实现的目标。
Binar-1由科廷大学空间科学与技术中心的博士生和工程师团队建造。它的任务是技术演示，测试集成在核心电路板上的所有系统的创新设计是否能在太空中运行。尽管由于最后一刻的一些设计变化，任务的某些部分没有完全成功，但这一目标仍然实现了。
Binar-1是一个1U大小的立方星，这意味着它的单边长只有10厘米，大约相当于一个午餐盒的大小。它虽然小，但采用大量微电子技术，以优化其体积，满足未来科学和教育任务的需要。
它于2021年8月29日搭载SpaceX的货运飞船进入到国际空间站，，并从空间站的“筑波”舱进入轨道。
作为“技术演示者”，卫星首次验证飞行了基本系统。从这颗卫星中吸取的经验教训将为Binar太空计划的下一步做好准备，也就是Binar-2、3、4卫星。
Binar-1的五大亮点包括：
（1）一开始就锁定高级别任务目标
从任务一开始，团队就努力掌握在可用的时间和资金下可以实现的目标。这花费了宝贵的时间，因为每次定义新目标时都需要重新设计。一旦意识到技术演示才是真正的目标，就可以确定要交付的东西。
（2）为延误做好准备
通过制定延迟计划，可以在发布发射日期紧迫时更加灵活。对于Binar-1，假设测试计划将遵循时间线，但这是不可能的。对于下一次发射，已经确定了哪些测试是必要的，哪些测试可以放弃，以便可以在发射日期前做出更好的选择。
（3）飞行验证
面临的挑战之一是对设计进行测试，以复现卫星在太空中的行为。这似乎是一个明显的教训，但使用天线来测试卫星系统，而不是USB端口，会产生很大的不同。
（4）在整个设计过程中准备运营
如果不真正运营卫星，就无法学到有关知识，但研制团队在第一颗卫星过程中，肯定没有为运行做好准备。卫星入轨后，地面站和指挥控制程序的调整次数就表明，从早期阶段就制定运行计划，将为任务成功做好准备。
（5）尽可能多地避免假设
第一颗卫星在大气层中烧毁，但团队最终希望能研制返回式卫星。在设计过程中做了太多的假设，这肯定影响了Binar-1的组装和测试。例如，假设在地面上测试的无线电模块与送往太空的无线电模块工作相同，但事实并非如此，这导致了最后一刻的一些临时调整，最终却无法获得希望的图像或数据。
对于未来的任务，所有假设都需要经过整个团队的审查，以尽量减少假设不准确时对任务的影响。
太空计划和太空科学技术中心正在为下一轮真正的科学任务做准备。在三颗立方星上，将与英联邦科学与工业研究组织（CSIRO）合作进行辐射材料测试；以及一项软件实验，让航天器有一定自主性，；还有一些由大学本科生设计的其他实验。
但这项任务的另一项科学工作取得了成功，团队实现了对卫星坠落过程的追踪。这个系统可以从诸多太空目标中，把Binar卫星找出来。最终，我们希望研制返回式卫星，目前的跟踪系统只是朝着这个目标迈出的一小步。
作者费格斯·唐尼是澳大利亚科廷大学的博士生，从事Binar太空计划，研究小型航天器的再入能力。
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