ניו-טק מגזין | פברואר 2020 | מהדורה דיגיטלית

הופעתה של משגרי מיקרו ברחבי העולם המוקדש באופן בלעדי להצבת לוויינים קטנים במסלול - הם הורידו משמעותית את עלויות השיגור. בנוסף להתפתחותו בפועל של כל לוויין, שיגור ננו-לוויין כחלק מקונסטלציה מאפשר לסיכון הכרוך במשימת חלל כלשהי להתחלק בין מקטעים קטנים יותר. כתוצאה מכך, אם ננו-לוויין אבד או שאחת מהיחידות נכשלת, ניתן להחליפו במהירות בתוך תקופות זמן סבירות ובמחיר סביר. לעומת זאת, הכישלון של לוויין בקנה מידה גדול עלול לסכן את המשימה כולה. עלות מופחתת לא אומרת שהם פחות Nanosatellites של אמינים. עם המתודולוגיות הנכונות הן בשלבי תכנון הלוויין והן בשלבי הבדיקות, ניתן להבטיח את הצלחתה של המשימה ולהשאיר רק את הגורמים שאינם ניתנים לשליטה, ז"א אירועים כגון: תקלות שיגור, סופות שמש או ההשפעה של מטאוריט או זבל בחלל. ה. שיגור ננו-לוויין לאחר שהלוויין הזעיר פותח ועבר את כל הבדיקות, הוא מוכן לשיגור ונדרש למקם ]. כיום יש הרבה שיטות 6[ אותו במסלול שילוח, כולל שימוש משותף ברקטות ממשלתיות ומשגרים של חברות פרטיות. הלוויינים הזעירים כמעט ולא תופסים מקום וזה מה שהופך אותם למטען קל על המשלח. יתרה מזו, כיום יש משגרי מיקרו שמוקדשים אך ורק להצבת לוויינים זעירים במסלול. ניתן בם לשלח לוויינים זעירים באמצעות תחנת החלל הבין לאומית. . מבט היסטורי על 6 ספקטרום התדרים עבור הלוויינים כשאר הלוויין הראשון "ספוטניק" שוגר תדרים 2 הוא פעל ב 1957 באוקטובר מגה הרץ. 40.01- ו 20.005 הלוויין הראשון ששוגר ע"י ארה"ב 108.00 תדרים 2- ) פעל ב Explorer 1( מגה הרץ. שזה ממש קצת מעל 108.03- ו ) המקובלים באותה 88-108( FM תדרי ה- תקופה. אנטנות בלוויינים זעירים לוויינים זעירים בגלל המשקל והממדים הזעירים צריכים אנטנות שיכולות לעשות

אחד האתגרים המורכבים הוא לשלב מעבד בסדר גודל ממש קטן שיוכל למנות את כל הפונקציות החיוניות בעת שיגור הלוויין. כל הפונקציות הללו דורשות כוח ויכולת עיבוד גדולה מאוד ומהירה, לכן היה קשה לפתח מעבד קטן שיכול לתת מענה לכל הצרכים האלו. בתחום התקשורת האתגר הכי גדול הוא בין גודל הלוויין להספק שאותו הוא מעביר. ככל שממזערים את הלוויין, כך ההספק שהוא יכול לקבל ולהעביר יורדים. זאת אחת המגבלות הגדולות עד היום. בלוויינים זעיריםמוגבליםבהספקהמשודר ומפני שהפסדי הפיזור גדלים ביחס ישר לרבוע התדר יש להשתמש בתדרים נמוכים יותר כדי לקבל אות מספיק גדול במקלטים על כדור הארץ. לכן הלוויינים הזעירים , VHF משתמשים בעיקר בתחום תדרי ה הנמוכים מן המקובלים בלוויינים גדולים יותר מה שמגביל את רוחב הסרט ואת קצב העברת המידע המשודרים מן הלוויינים. ב. הזמן הדרוש לפתח ננו-לוויין חדש? מלבד הגודל שלהם והעלות הנמוכים, Nanosatellite ]6[ היתרון הגדול ביותר של הוא פרק הזמן הקצר הנדרש לפתח כל דגם. לוויין בגודל ממוצע או גדול דורש מספר שנים כדי לזהות את הצורך ,לתכנן, לייצרו ולהציב אותו במסלול .מה ההשלכות של זה? ובכן, בין ההתחלה והסיום של הפעילות, ייתכן שהצרכים השתנו, מה שאומר שהשימושים המתוכננים בתחילה אינם מתאימים יותר לשוק. מה עוד, טכנולוגיותהתקשורתמשתנות ומתעדכנות כל הזמן. זה בלתי אפשרי לעדכן כל הזמן לוויינים גדולים, כלומר, הם לא יכולים להיות שונים מבחינה טכנולוגית. אבל עבור חודשים 8- לוויין זעיר יכול לקחת פחות מ עד שממקמים אותו במסלול כפי שמוצג ב .2 טבלה ]6[ ? ג. עלות פתוח ננו-לוויין פיתוח לוויינים קטנים תורם להפחתה של עלויות המחקר והשלבים הטכניים. זה תורם באופן משמעותי כדי להתגבר על מחסום הכניסה לחלל, אשר הובילה לעלייה חדה עקב הפופולריות של הלוויינים Nanosatellite הזעירים. בהתאם למפרטי ניתן לבנות לוויין זעיר ולשגר אותו למסלול בעלות הרבה יותר נמוכה מלוויין גדול כפי . ראוי להזכיר במיוחד את 2 שמוצג בטבלה

תחומי תדרים בתקשורת לוויינים: FREQUENCY BAND MHz 225-390 P MHz 350-530 J GHz 1.53-2.7 L GHz 2.7-2.9 S GHz 3.4-6.425 C GHz 7.25-8.4 X GHz 10.95-14.5 Ku GHz 17.7-31 Ka GHz 36-46 Q GHz 46-56 V GHz 56-100 W תחומי תדרים המשמשים :3 טבלה « בתקשורת לוויינים כמה פונקציות כגון: Up טלמטריה, מעקב ופקודה הכולל את - בתדרים שונים, Link and Down Link ועוד. GPS תצפיות, כל פונקציות האלו דורשות לעיתים מספר אנטנות שונות. האתגרים של בחירת אנטנה ללוין זעיר בשל הסביבה המיוחדת של החלל והדרישות לוויין זעיר האנטנות נזקקות לעיצוב מיוחד ועומדות מאחורי אתגרים רבים: אנטנות חייבות להיות אמינות ביותר, ■ מכיוון שקשה להחליף אנטנה בחלל. אנטנה חייבת להיות בעלת מסה נמוכה ■ מאוד ויעילה מאוד. אנטנה חייבת להיות חזקה מכנית ■ ומסוגלת לעמוד בפני רעידות וזעזועים במהלך השיגור. העיצוב הטרמי ועמידה בפני טמפרטורות ■ קיצוניות. אנטנה חייבת לשרוד את הקרינה הקשה ■ בסביבת בחלל כמו קרינה מייננת, קרינה קוסמית ועוד. סוג חדש של לוויינים קטנים פותח ע"י מכוני מחקר עם משקל פחות ממאה גרם: ,. CubeSat . בהשוואה ל- Femto - satellites עיצובים אלה פשוטים - אולי רק כמה חיישנים משמשים כמטען המשא. גורם

New-Tech Magazine l 56