Dupa cum afirma proiectantii lui, satelitul Swisscube are ca obiectiv crearea unei platforme de studiu reala prin implicarea studentilor, absolventilor si personalului didactic in dezvoltarea unei tehnologii spatiale.

Swisscube este unul din satelitii care vor insoti prima incercare a Romaniei in domeniul spatial- Goliat.
Dupa cum afirma proiectantii lui, satelitul Swisscube are ca obiectiv crearea unei platforme de studiu reala prin implicarea studentilor, absolventilor si personalului didactic in dezvoltarea unei tehnologii spatiale. Practic, se pastreaza modelul urmat de organizatiile mari de profil-NASA si ESA- studentii sunt grupati in echipe, fiindu-le impartite temele de studiu (dar in acelasi timp mentinand concurenta si motivatia pentru noi solutii) si periodic avand loc intalniri comune in care fiecare echipa poate impartasi cu celelalte rezultatele la care a ajuns. Toate aceste intalniri sunt supervizate de experti din industria de profil, care au astfel la randul lor posibilitatea de a evalua activitatea studentilor si astfel de a-si pregati selectia pentru viitor. Un sistem simplu dar care se dovedeste benefic pentru toti cei implicati- studentii care isi dezvolta creativitatea si sunt pregatiti pentru integrarea ulterioara in industrie, universitatea care mentine prin aceste proiecte practice interesul pentru potentiali noi studenti si firmele de profil elvetiene care isi asigura niste viitori ingineri bine pregatiti.

Satelitul va fi lansat intr-o orbita polara cu inclinatie intre 97 si 99 de grade si o altitudine de 400-1000km (detaliile finale urmeaza sa fie stabilite inaintea lansarii in functie si de preferintele ArianeSpace cei ce vor asigura lansarea). Perioada orbitala va oscila in functie de orbita aleasa intre 90 si 105 minute, cu aproximativ 30% din timp petrecut in eclipsa, iar contactul cu statia de sol va fi undeva la 10 minute pe zi.

Experimentul care a fost ales in acest caz este asa numitul fenomen “airglow”- o foarte slaba emisie luminoasa care apare la altitudinea de 100 km din cauza proceselor din atmosfera cum ar fi recombinarea ionilor fotoionizati de Soare in timpul zilei, traversarea atmosferei de catre razele cosmice si combinatiile chimice ale oxigenului si nitrogenului cu ioni de hidroxil.
Obiectivul stiintific este acela de a observa emisiile de oxigen pentru a putea caracteriza intensitatea fenomenului in functie de unghiul de observatie, altitudine, latitudine si timpul observatiei. Pentru aceasta a fost alocata o perioada de observatie intre 3 luni si un an constituita in doua faze : o prima faza in care se vor realiza 20 de imagini realizate la diferite locatii si cu diferite unghiuri de observatie-etapa in care se vor observa valorile extreme/limitele si valoarea medie ; o a doua faza unde vor fi investigate doar zonele cuprinse intre 50-120km altitudine-masuratorile facute urmand sa constituie baza pentru un viitor senzor de detectie a Pamantului.

Camera este una miniaturizata de 30x30x65 mm si o greutate de 50g, are un consum maxim de 450mW si realizeaza o poza in 30s.Campul optic este de 18.8 x 25 grade, cu o rezolutie de 0.16 grade/pixel la o marime a pixelului de 24µm. Este echipata cu 3 lentile si pe post de senzor un detector CMOS MT9V032 cu 188x120 pixeli.
Masuratorile se vor efectua in infrarosul apropiat (762nm cu o rezolutie intre 10 si 40nm) si in gama verde (550nm).
De fapt, este vorba de doua platforme identice la care se lucreaza in paralel. Prima Swisscube1 (sau flight model 1) va fi lansata din India in primavara lui 2009, cea de a doua Swisscube2 (sau flight model 2) va fi lansata odata cu zborul inaugural Vega din noiembrie 2009.

Designul urmeaza linia standard Cubesat cu dimensiuni de 10x10x10 cm si structura monobloc din aluminiu, capabila sa reziste unor acceleratii din timpul lansarii pana la 10G.
Sistemul de determinare si control al atitudinii este responsabil pentru determinarea si controlul pozitiei, vitezei si orientarii satelitului pentru a asigura pozitionarea camerei si o viteza de rotatie redusa necesara unei bune stabilizari a imaginii. Consta din senzori (1 magnetometru, 6 senzori solari, un giroscop) si din dispozitive de comanda (in acest caz 3 magnetorquers).
Sistemul de putere la bord consta in 12 celule solare bazate pe GaAs, cu o eficienta de 30% si doua baterii PoLiFlex (polimer-litiu) cu o durata extinsa de viata si toleranta mare la radiatii.

Din punct de vedere termic, stabilitatea temperaturii in interiorul satelitului se va face doar printr-un sistem pasiv adica doar prin straturi multiple izolatoare dar fara prezenta unor termistori suplimentari.
Calculatorul de bord, care este destinat executarii comenzilor, stocarii telemetriei, coordonarii sistemului de control al atitudinii si supervizarii activitatii instrumentului, este bazat pe un bus de date I2C si un microcontroler ATMEL AT91M558800A legat la bus printr-un chip MSP430F1611. Calculatorul dispune de 512kB ROM, 512kB RAM si 4MB Flash, toate construite sa respecte cerintele unei utilizari in spatiu (sa fie tolerante la radiatia externa).

Satelitul va veni echipat cu doua antene (UHF-437Mhz pentru downlink si VHF-145Mhz pentru uplink asigurand o rata de transfer de 1200bits/s) cu o lungime insumata de 1 metru si o greutate de 25g. Datorita dimensiunii impuse la lansare antenele vor fi in prima faza pliate-tinute de un fir metalic care va fi ulterior topit prin aplicarea unui curent corespunzator, eliberand cele doua antene.

Separat de modelul propriu zis al satelitului este remarcabil efortul logistic din spate : construirea unui centru de comanda si control, a echipamentului de la sol (doua statii de sol cu antene, interfetele aferente :GSE router, TMTC Front End, Mission Control System, Scheduler, Mission Data Client, Planning Tool etc), a unor simulatoare specializate (pentru vibratii, pentru investigatii termice, investigatii RF etc).

La fel de interesanta este si adoptarea standardului CCSDS pe o platforma atat de mica- practic tot software-ul de bord fiind scris dupa aceste considerente.
Pentru rememorare, trebuie amintit ca Elvetia a inceput implicarea in programele spatiale cu mult timp in urma prin participarea la programul Apollo11 si mai apoi prin implicarea in agentia spatiala europeana ESA. In anii 90 a avut chiar o tentativa de colaborare cu Austria pentru constructia unui satelit comun, dar proiectul a fost abandonat. Swisscube ar deveni astfel primul proiect realizat in totalitate de Elvetia.

credit Universitatea Lausanne