2007 szeptemberében egy lelkes BME hallgatókból és doktoranduszokból álló csoport elhatározta, hogy megtervez és megépít egy kisműholdat. A kezdeményezést a BME két tanszéke, az Elektronikus Eszközök Tanszéke és a Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék, valamint a BME Űrkutató Csoport karolta fel.
A kezdeményezés céljai
- hogy magas színvonalú mérnököket képezzen, akikre alapozhat a meglévő és jelentősen fejlesztendő hazai űripar.
- hogy a fejlesztők tapasztalatot és referenciát szerezzenek űreszközök tervezése, építése és üzemeltetése területén, hiszen ilyen misszió még példa nélküli Magyarországon.
- hogy demonstrálja Hazánk rátermettségét az űriparban való tervezésre és kivitelezésre
- hogy elindítsunk egy technológia vonalat, mely lehetőséget biztosíthat a jövőben nemcsak a saját, de akár más, hazánkban működő műhelyek tudományos kísérleteinek befogadására és világűrben történő üzemeltetésére.
Mindemellett célunk volt, hogy a megszerzett tudást és tapasztalatokat visszaforgassuk az oktatásba, hogy fenntartsuk a folyamatosan fejlődő képzést, ami nélkülözhetetlen ebben az iparágban. A projekt keretében a hallgatók e speciális területen kifejtett munkájukért kreditpontot kaphatnak, így ezek a tevékenységek beépülnek a normál oktatás kereteibe.
Kiemelt szempont volt, hogy a tervezést teljes, a gyártatást pedig a lehető legnagyobb mértékben itthon végezzük, végeztessük, ezzel is igazolva a hazai tervezők, gyártók alkalmasságát.
Továbbá célunk volt az is, hogy Magyarország potenciális űripari esélyeit javítsuk és az ESA-hoz való csatlakozást elősegítsük azzal, hogy szak-specifikus, tapasztalt, képzett mérnököket bocsátunk ki. A projektben résztvevő és a képzésből kikerülő mérnökökre alapozva megnyílhatnak a nemzetközi projektekben való részvételi lehetőségek is, ami nem utolsó sorban a jelenlegi néhány százfős érintettséget akár nagyságrendileg is növelheti, ezzel jelentősen növelve a szegmens éves árbevételét.
A Masat-1 projekt célkitűzései
- Saját tervezésű kisműhold alaprendszereinek megtervezése és kivitelezése.
- Egy komplex űrprojekt specifikus vezetési, logisztikai, tesztelési, start előkészítési és üzemeltetési tapasztalatainak megszerzése, mely nélkülözhetetlen a továbblépés szempontjából.
Milyen módon mérhető a sikeresség
- Minimális siker
- Repülő példány elkészítése
- A földi állomás megbízhatóan működjön 24 órában a hét 7 napján
- Közepes siker
- Műhold telemetria jelének vétele, dekódolása
- Műhold vezérlése földi állomásról
- Teljes siker
- Fél-aktív mágneses szabályozás működésének igazolása
A Masat-1 műhold műszaki célkitűzései
- A műhold elektronikai alaprendszereinek megtervezése és kivitelezése
- Nagy megbízhatóságú energiaellátó rendszer
- 6 csatornás, nagy hatásfokú napelemillesztő és munkapontkövető elektronika
- Egy-csipes kommunikációs és telemetria rendszer
- ESA ajánlású telemetria/telekommand protokoll kipróbálása
- Redundáns fedélzeti számítógép és adatgyűjtő rendszer
- Paraméterezhető adatgyűjtési stratégia illetve tömörítő algoritmus kipróbálása
- Műhold orientációját monitorozó és vezérlő rendszer
- Passzív stabilizálás permanens mágnes és hiszterézises anyagok (új ötvözet) felhasználásával
- Aktív elektromágneses szabályozás, 2 tengely mentén
- Analóg napirány-szenzor kipróbálása
CubeSat specifikáció
Műhold osztály |
1U CubeSat |
Méretek |
10 x 10 x10 cm |
Tömeg |
1kg |
Meghajtás |
Nincs |
Várható élettartam |
> 3 hónap |
Bemeneti teljesítmény |
1.2 – 2.2W |
Kommunikáció típusa |
Half-duplex |
Frekvanciasáv |
435-438MHz |
Adatsebesség |
> 625/1250bps |
Moduláció |
2-GFSK |
Adó teljesítmény |
100/400mW |
Telemetria protokoll |
Módosított ESA PUS v1 |
Konstrukciós irányelvek
A következő paraméterekre vonatkoznak az előírások:
- Általános követelmények
- Felbocsátás közben és pályára állás után a részegységeknek a műholdról nem szabad leválniuk. Ezzel csökkentve a potenciális űrszemét keletkezését.
- Nem lehet a fedélzeten pirotechnikai berendezés.
- Nem lehet a fedélzeten nyomás alatt lévő tartály.
- Az összes tárolt kémiai energia kevesebb legyen, mint 100watt-óra.
- Nem lehet veszélyes anyag beépítve a műholdba.
- A felhasznált anyagoknak kis kigőzölgésűnek kell lennie, hogy az űrben lévő vákuum hatására a kigőzölgött részecskék nehogy beszennyezzék az érzékeny berendezéseket (optika, napelem, stb.).
- Mechanikai követelmények
- Külső befoglaló méretek: 100x100x113.5mm
- maximum 6.5mm-es kilógás megengedett az oldallemezekhez képest
- műhold technológiai csatlakozó helye meghatározott
- A csúszóélek kemény anodizáltak legyenek (ezért fekete színű a váz egy része)
- A megfelelő helyeken legyenek a szeparációs rugók, kapcsolók
- Tömegre vonatkozó követelmények
- A műhold (1U CubeSat) tömege kevesebb legyen, mint 1.0kg (az új szabvány szerint 1.33kg).
- a műhold tömegközéppontja a geometriai középponthoz képest egy 2cm sugarú gömbben legyen
- Villamos követelmények
- A felbocsátás közben nem lehet bekapcsolva semmi!
- Legyen egy kapcsoló, ami teljesen kikapcsolja a műholdat (szereléshez)
- A földi szerelések közben és a felbocsátás közben tilos rádiófrekvenciás jeleket kibocsátani!
- Működésre vonatkozó követelmények
- A rakétáról való leválást követően 30 percig nem szabad antennát és egyéb kinyíló dolgot kinyitni! (nehogy hozzáérjünk más műholdhoz)
- A szeparáció után 30 perccel lehet csak 1mW-nál nagyobb adóteljesítménnyel adatokat sugározni a műholdról
- A hazai és nemzetközi szervezetek által engedélyezett és koordinált frekvencián sugározhat a műhold