Start rakety SLS, která se jako nejsilnější nosič současnosti má poprvé vypravit k obloze, se nezadržitelně blíží. Cílem mise je ozkoušet celý koncept rakety a vynést nepilotovanou loď Orion, která se vydá na oběžnou dráhu Měsíce a pak zpět k Zemi. Ve stínu hlavního úkolu je však ještě dalších deset misí CubeSatů, který každý jeden předvádí nějakou pokročilou technologii, která se vešla do extrémně malého balení. My se dnes podíváme na osmý z těchto deseti CubaStů, který nese jméno LunIR.

Stejně jako předchozí CubeSaty, které jsme si již představili, bude i LunIR schován v adaptéru druhého stupně ICPS rakety SLS. Po oddělení lodě Orion pak budou vypouštěny jednotlivé CubeSaty.

LunIR
Zdroj: https://www.lockheedmartin.com/

Cílem CubeSatu LunIR je předvést schopnost podrobného mapování povrchu Měsíce spektrograficky a také termograficky. Využije k tomu infračervený snímač, díky kterému dokáže zjistit, jaký materiál se nachází na povrchu Měsíce a jaké tepelné vlastnosti vykazuje. Výhodou tohoto typu mapování je, že může probíhat i na zastíněné straně bez přítomnosti světla. Vysoce efektivní a citlivý infračervený snímač však při svém provozu vytváří poměrně velké množství odpadního tepla. Samotné zmenšení senzoru a jeho umístění do CubeSatu tak bylo jen polovinou práce. Klíčovými technologickými prvky IR senzoru jsou integrovaný mikro-kryochladič a vysokoteplotní senzor s rozlišením 1 MPx. Důležité proto bylo vyvinout malý kryogenní a extrémně účinný chladič, který bude účinně odvádět toto teplo pryč. To jsou zároveň dvě hlavní technologie, které LunIR testuje. Krom toho má však i zajímavý vlastní experimentální pohon. O tom ale až za chvíli.

LunIR vybrala NASA a zaplatila jej v rámci programu NextSTEP BAA, což je program, který hledá zajímavé inovativní technologie a je schopný zafinancovat jejich vývoj a první testovací použití. Samotný CubeSat postavila firma Lockheed Martin a jedná se o 6U CubeSat, který je tedy složený ze šesti krychlí o hraně 10 centimetrů. Stejné rozměry má všech zbývajících devět CubeSatů na misi Artemis 1. Hmotnost je necelých 14 kilogramů a krom samotného těla má na sobě ještě dvojici vyklápěcích solárních panelů.

LunIR provede po svém oddělení od horního stupně SLS průlet kolem Měsíce, během kterého bude sbírat data o složení, struktuře a interakci vesmírného počasí a částic ze Slunce s lunárním regolitem. Tato data nebudou jen tak bezúčelná, ale mají sloužit k ověření jednak toho, zda je zvolený způsob sběru dat dostatečný pro získání podrobných map a jednak pro budoucí plánování misí, které budou na Měsíci přistávat. Pokud se LunIR osvědčí, otevře se cesta k vyslání více podobných malých, levných, ale efektivních mapovacích družic, které ukáží, která místa na Měsíci jsou ideální pro průzkum, pro přistání lidí, základnu, či kde se nachází možnost dalšího průzkumu případných zdrojů.

Koloidní tryska
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

LunIR proletí kolem Měsíce, ale mise samotná tím neskončí. I nadále budou sbírána data o stavu zařízení na palubě a schopnost komunikace. CubeSat je navíc vybaven inovativním pohonným systémem, který se nazývá koloidní tryska. Jedná se o druh elektrického pohonného systému, který využívá elektrostatické zrychlení nabitých kapiček kapaliny. V koloidní trysce jsou nabité kapičky kapaliny vytvářeny procesem elektrospreje a poté urychlovány statickým elektrickým polem. Stejně jako jiné elektrické pohony je tento extrémně účinný, kompaktní a pro provoz mu stačí málo provozní látky. Nevýhodou je nízký celkový tah, v řádu mikronewtonů. Hodí se tak pro dlouhodobé pomalé změny rychlosti, anebo extrémně přesné polohování družice. Tento pohon byl poprvé použit na evropské misi LISA Pathfinder, kde fungoval přibližně 1 400 hodin. LunIR je zajímavý použitím na skutečně minimalistické družici.

CubeSat je dále zajímavý použitím odlehčených 3D tištěných komponent, které měly za cíl výrazně odlehčit celou konstrukci. Celá konstrukce je zároveň demonstrací pro budoucí komerční použití. Cílem bylo vyvinout základní sběrnici pro CubeSaty určené pro lety mimo nízkou oběžnou dráhu Země s použitím u Měsíce, Marsu a v meziplanetárním prostoru.

Zdroje informací:
https://www.lockheedmartin.com/
https://www.nasa.gov/feature/
https://space.skyrocket.de/
https://techport.nasa.gov/
https://en.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
https://www.lockheedmartin.com/…/LunIR-Photo-1.jpg.pc-adaptive.1920.medium
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2b/SkyFire_lunar_CubeSat.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Colloid_thruster.jpg