Miten nanosatelliitit lähetetään avaruuteen?

Intia laukaisi pari helmikuun 14. päivänä avaruuteen 104 satelliittia yhdellä kerralla. Mukana PSLV-kantoraketissa oli yksi suurempi satelliitti, intialaisten oma kaukokartoitussatelliitti Cartosat-2, kun taas loput 103 satelliittia olivat pieniä nanosatelliitteja.

Entinen yhdellä laukaisulla lähetettyjen satelliittien ennätys oli vuodelta 2014, jolloin venäläinen Dnepr-raketti nosti taivaalle 33 satelliittia.

Mukana tuolloin oli 11 kappaletta Planet Labs -yhtiön pieniä satelliitteja. Yhtiön tavoitteena on saada kiertoradalle paljon pieniä satelliitteja, joilla se voisi kuvata lähes mitä kohtaa tahansa maapallon pinnalta milloin vain. Laskelmien mukaan 150 satelliitilla koko maapallo voidaan kuvata kohtuullisella tarkkuudella kerran vuorokaudessa.

Planet on hyvin lähellä tavoitettaan intialaislaukaisun jälkeen, sillä kaikkiaan 88 näistä satelliiteista oli Planetin uusimpia Dove-nimisiä satelliitteja. Kaikkiaan yhtiöllä on nyt 149 satelliittia avaruudessa.

Laukaisun jälkeen Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO julkaisi raketin mukana olleen kameran upeita kuvia siitä, miten satelliitit pullahtivat yksi kerrallaan avaruuteen. Alla on video laukaisusta ja näistä satelliittien irtoamisista.

Videolla kaikki näyttää helpolta, mutta pienenkin satelliitin laukaisu on vaativa tehtävä. Pikkusatelliittien tapauksessa satelliitit pitää paitsi ensin suunnitella ja valmistaa, niin myös sen jälkeen testata ja todeta lentokelpoisiksi. Sen jälkeen alkaa kiinnostava tapahtumaketju: satelliittien akut ladataan, niiden aurinkopaneelit puhdistetaan vielä kerran ja ne laitetaan yksi kerrallaan varovasti niin sanotun laukaisusovittimen sisään.

Laukaisusovitin on laatikko, joka kiinnitetään kantorakettiin. Laatikon pohjassa on jousi ja päällä kansi, jolloin kannen avaamisen jälkeen satelliitti ponnahtaa jousen voimasta ulos laatikosta avaruuteen. Kannen avausmekanismi on tehty luonnollisesti mahdollisimman varmatoimiseksi ja jousen ponnistusvoima on määritelty siten, että satelliitin irtoamisnopeus on juuri sopiva. Arvo on yleensä noin 1,6 m/s.

Kun kyse on cubesateista, 10 cm kanttiinsa olevista yksiköistä tehdyistä nanosatelliiteista, on pienin normaalisti käytössä oleva laukaisusovitin sopiva kolmelle yksikölle. Tämä tarkoittaa sitä, että sen sisään mahtuu joko yksi kolmen yksikön cubesat, tai kolme yhden yksikön satelliittia. Tai yksi kahden yksikön ja yksi yhden. Tai kaksi puolitoista.

Varsin usein sovittimiin mahtuu enemmänkin satelliitteja ja toisinaan laukaisusovittimia laitetaan vielä ryppäisiin. Kun suuri määrä satelliitteja lähetetään kerralla, pitää silloin kukin satelliitti lähettää eri aikaan. Siksi luukut avataan silloin sopivassa järjestyksessä ja oikeaan aikaan, jolloin pikkusatelliitit ponnahtavat eri puolille riittävän kauaksi toisistaan – kuten intialaisvideo näyttää hyvin.

Se, miten satelliitit asennetaan puolestaan laukaisusovittimen sisään, näkyy puolestaan hyvin alla olevasta videosta. Kyseessä on Euroopan avaruusjärjestön Fly your satellite! -hanke, missä kolme eurooppalaista opiskelijaryhmää pääsi laukaisemaan viime keväänä pienet satelliittinsa avaruuteen. Kyseessä oli yhden yksikön cubesatit, jotka olivat täysiverisiä satelliitteja pienestä koostaan huolimatta. Kullakin oli tehtävänsä ja sitä varten tehty tutkimuslaite.

Suomi 100 on myös cubesat ja sillä on edessään samanlainen testauskampanja ja asentaminen laukaisusovittimeen. Mutta näistä enemmän toisella kerralla…