По плану, развертывание заряженного микротроса замедлит движение CubeSat по орбите, что докажет эффективность нового способа защиты космоса от опасного мусора. В случае успеха плазменное торможение ESTCube-2 станет первым использованием технологии электрического паруса, или E-sail, разработанной Пеккой Янхуненом из Финского метеорологического института (FMI) в качестве безтопливного средства исследования Солнечной системы. За пределами магнитного поля Земли электростатический заряд тросов спутника заставит их отталкивать протоны солнечного ветра, в процессе придавая им импульс.

Ближе к Земле магнитосфера отталкивает солнечный ветер. Туту парус может выполнять противоположную функцию: заряженный трос будет отталкивать почти неподвижную плазму, составляющую ионосферу нашей планеты и в результате вызывать сопротивление. Это приведет к замедлению движения и постепенному сходу с орбиты.

Трос толщиной с волос

Плазменные тормоза предлагают недорогой и экономный с точки зрения массы метод быстрого вывода спутников с орбиты после завершения их миссии.

Электронный парус с плазменным тормозом ESTCube-2 представляет собой переплетенный алюминиевый трос длиной в 50 метров. Он состоит из проводов толщиной всего 50 микрометров (0,05 миллиметров) каждый. Это примерно соответствует диаметру среднего человеческого волоса.

Пекка Янхунен объясняет: "Исторически тросы были склонны к разрыву в космосе из-за микрометеоритов или других опасностей, поэтому сетчатая конструкция микротроса ESTCube-2 обеспечивает дополнительную надежность за счет переплетения двух параллельных и двух зигзагообразных проводов".

Спутник, построенный студентами

ESTCube-2 был разработан и построен командой обсерватории Тартуского университета и студенческой организации Tudengisatelliit.

Миниатюрный аппарат также оснащен созданными студентами микрокамерами для наблюдения за растительностью Эстонии. Они основаны на конструкции, первоначально разработанной для миссии Европейского студенческого околоземного орбитального корабля ЕКА.

Результаты работы этих камер будут сравниваться с полноразмерной миссией Copernicus Sentinel-2, а также с полезной нагрузкой, исследующей коррозионные эффекты "атомарного кислорода", обнаруженного в верхних слоях атмосферы, а также с программно-определяемой радиостанцией для радиолюбительских испытаний.

Трехблочный "CubeSat" — недорогой спутник, собранный из стандартизированных 10-сантиметровых коробок — ESTCube-2 будет запущен в рамках программы Small Spacecraft Mission Service, своего рода каршеринг для небольших космических аппаратов. Он получил место в рамках программы Европейской комиссии по орбитальной демонстрации и проверке на орбите.

Орбитальные испытания новых технологий

Эта программа, управляемая подразделением малых спутниковых платформ ЕКА, позволяет проводить ранние орбитальные испытания новых технологий, которые сделают европейский космический сектор более конкурентоспособным.

"В качестве волонтерского студенческого проекта эта программа идеальна, — объясняет руководитель проекта ESTCube-2 Ханс Терас. — Участие в ней прекрасно вписывается в наши сроки, включая тестирование, которое нам необходимо, чтобы быть уверенными в работе. Более 600 студентов университетов на всех уровнях обучения сыграли свою роль в реализации ESTCube-2, но миссия в целом очень амбициозна и расширяет границы того, что они могут делать".

ESTCube-2 отправляется в полет через десять лет после своего предшественника, ESTCube-1, который был запущен на Vega в 2013 году. Он также нес E-sail от FMI, но из-за проблемы с мотором его не удалось развернуть. Новый спутник оснащен более мощным и надежным механизмом развертывания, прошедшим обширные испытания.

"Команда ESTCube-2 вложила восемь лет в разработку, чтобы получить еще один шанс протестировать революционную концепцию движения под электронным парусом на орбите", — объясняет доцент Тартуского университета Андрис Славинскис, который руководил переходом от ESTCube-1 к ESTCube-2.

Кристо Аллайе, главный системный инженер ESTCube-2, добавляет: "В прошлый раз мы могли призвать студентов присоединиться к нам, чтобы создать первый эстонский спутник. На этот раз мы должны мотивировать их по-другому, предложив студентам способствовать развитию науки".

Примерно через год после начала миссии ESTCube-2 будет раскручиваться с помощью реактивных колес. Возникающая центробежная сила должна помочь развернуть парус. В случае успеха ожидается, что аппарат спустится с орбиты гораздо быстрее, чем обычно.

Последующая миссия ESTCube-LuNa предназначена для испытания электронного паруса за пределами околоземной орбиты, чтобы доказать его полезность в качестве метода движения в дальнем космосе.

ЕКА недавно изучило технологию электронного паруса как экономичный способ поиска астероидов.

Мониторинг Земли и исследование влияния космоса

Пара микрокамер ESTCube-2, разработанных студентами, была оптимизирована для индекса "нормализованной разницы растительности", позволяющего выявить здоровье растений. Пара камер будет наклоняться по мере необходимости, чтобы как можно чаще следить за территорией Эстонии, предлагая более частые наблюдения, чем в других миссиях.

Кроме того, дочерняя компания Тартуского университета Captain Corrosion поддерживает эксперимент, установленный на корпусе ESTCube-2. Набор из 16 различных материалов будет оцениваться на предмет их устойчивости к "атомарному кислороду" — разновидности, обычно встречающейся только на низких орбитах, ​​которая, разъедает поверхности спутников.

Программно-определяемое радио ESTCube-2 также будет занято передачей 8-секундных видеоклипов, предварительно записанных гражданами Эстонии, подключением к эстонским школам вдоль своей полосы и проведением экспериментов по дальности с радиолюбителями.

Рейс Vega VV23 должен стартовать на этой неделе с европейского космодрома во Французской Гвиане. Наряду со своей основной полезной нагрузкой ракета несет на себе несколько спутников CubeSat, включая миссию ЕКА PRETTY, которая будет исследовать отраженную спутниковую навигацию для мониторинга окружающей среды, Proba-V Companion CubeSat, которая займется проверкой производительности ранее летавшего спектрального формирователя изображения, и другие небольшие спутники.