Satelit nano

Jenis-jenis Nanosatelit

Nanosatelit, juga dikenal sebagai CubeSat atau satelit kecil, adalah satelit mini yang digunakan untuk berbagai keperluan dalam eksplorasi ruang angkasa dan observasi bumi. Ukurannya yang kecil dan biayanya yang rendah memungkinkan mereka untuk diluncurkan dengan cepat ke orbit, di mana mereka dapat mengumpulkan data berharga tentang planet kita dari luar angkasa. Dengan memanfaatkan komponen komersial yang tersedia di pasaran dikombinasikan dengan rekayasa inovatif, nanosatelit merupakan cara yang efisien untuk melakukan penelitian ilmiah di ruang angkasa.

Nanosatelit dapat dirancang secara berbeda tergantung pada kebutuhan misi. Mereka dapat berkisar antara satu hingga sepuluh unit (1U - 10U), masing-masing, berdasarkan jumlah kubus atau "U" yang membentuk setiap CubeSat. Dalam hal berat, satelit ini memiliki berat mulai dari satu kilogram (1kg) hingga 10 kg maksimal, meskipun ini juga dapat bervariasi, tergantung pada konfigurasi yang dipilih. Tujuan utama di balik pembangunan jenis satelit ini adalah untuk mengurangi biaya sambil mempertahankan standar kualitas yang baik, atau lebih tepatnya, metode alternatif yang hemat biaya untuk penyebaran satelit dapat digunakan jika sumber daya terbatas. Namun, pada saat yang sama, kita harus menjaga tingkat akurasi yang tinggi dalam hal pengumpulan data.

Berdasarkan misi dan desainnya, nanosatelit terbagi menjadi beberapa jenis:

• CubeSat: CubeSat adalah jenis nanosatelit yang paling umum. Mereka dibangun menggunakan desain modular berbentuk kubus, di mana setiap kubus mewakili satu liter (10 cm x 10 cm x 10 cm). Sebuah CubeSat dapat terdiri dari satu atau lebih kubus, maka namanya. Struktur modular memungkinkan fleksibilitas dalam konfigurasi dan kustomisasi. CubeSat memiliki berat antara 1kg hingga 10kg dan bervariasi dalam ukuran dari 1U hingga 27U, dengan 1U merupakan satu desimeter kubik (10cmx10cmx10cm) dalam volume.
• Mikrosatelit: Mikrosatelit, atau mikrosatelit, berukuran lebih besar dari CubeSat tetapi lebih kecil dari satelit tradisional. Mereka biasanya memiliki berat antara 10kg hingga 100kg dan memiliki instrumen canggih untuk observasi bumi dan penelitian ilmiah. Terlepas dari namanya, "mikro", mereka menjalankan misi satelit berukuran penuh, seperti komunikasi atau pemantauan cuaca.
• RAANS (Rapidly Adaptive Aerospace Nanosatellite Demo): RAANS adalah program eksperimental yang menunjukkan teknologi nanosatelit antariksa yang dapat dikerahkan dengan cepat. Tujuannya adalah untuk menguji konsep baru dalam desain, integrasi, dan operasi pesawat ruang angkasa kecil untuk misi antarplanet di masa depan menggunakan gerombolan nanosatelit.
• Pikosatelit: Pikosatelit, atau pikosatelit, adalah versi yang lebih kecil dari nanosatelit. Mereka biasanya memiliki berat kurang dari 1kg dan memiliki kemampuan terbatas. Namun, mereka berguna untuk demonstrasi teknologi, tujuan pendidikan, atau misi di mana miniaturisasi sangat penting.
• FEMR (Fundamentals of Engineered Multifunctional Robotic): Ini tampaknya tidak relevan dengan diskusi tentang nanosatelit, karena hal itu terkait dengan beberapa robotika rekayasa. Oleh karena itu, tidak ada tentang FEMR yang sesuai dalam konteks jenis nanosatelit kecuali klarifikasi lebih lanjut diberikan tentang apa sebenarnya ini.
• StriX: StriX adalah proyek yang melibatkan pengembangan platform nanosatelit untuk berbagai aplikasi seperti observasi bumi, komunikasi, dan sains. Detail spesifik mengenai StriX tidak disebutkan, tetapi hal itu merupakan inisiatif yang menargetkan pemanfaatan teknologi nanosatelit di berbagai bidang.

Fungsi dan Fitur Nanosatelit

Nanosatelit memiliki berbagai fungsi yang dapat diklasifikasikan berdasarkan fungsi dan fitur operasionalnya. Perhatikan bahwa fitur pasti dari suatu satelit akan bergantung pada jenis dan tujuannya.

• Komunikasi: Nanosatelit dapat digunakan untuk meneruskan sinyal komunikasi antara stasiun darat, kapal di laut, dan daerah terpencil.
• Observasi Bumi: Satelit kecil ini dapat membawa sensor untuk memantau dan mengamati bumi. Mereka dapat melakukan tugas seperti pemantauan cuaca, pemantauan pertanian, dan pemetaan lahan.
• Penelitian ilmiah: Nanosatelit dapat digunakan untuk mengumpulkan data ilmiah atau melakukan eksperimen di luar angkasa. Mereka dapat dilengkapi dengan sensor, instrumen, dan perangkat lainnya untuk mengukur berbagai parameter fisik dan lingkungan.
• Demonstrasi teknologi: Banyak nanosatelit diluncurkan untuk menunjukkan dan memvalidasi teknologi, sistem, dan komponen satelit baru.
• Dukungan misi: Mereka dapat mendukung misi satelit yang lebih besar dengan memberikan data tambahan, kemampuan komunikasi, dan layanan.

Fitur adalah karakteristik khas dari nanosatelit yang memungkinkan mereka untuk melakukan berbagai tugas. Mereka meliputi yang berikut:

• Ukuran dan berat yang kompak: Nanosatelit berukuran kecil dan ringan, sehingga mudah diluncurkan dan bermanuver di luar angkasa.
• Biaya rendah: Biaya pengembangan, peluncuran, dan pengoperasian satelit ini relatif rendah dibandingkan dengan satelit tradisional.
• Kemampuan terbatas: Mereka memiliki lebih sedikit kemampuan daripada satelit yang lebih besar tetapi masih dapat melakukan fungsi penting.
• Komponen standar: Satelit kecil ini menggunakan komponen dan subsistem standar untuk mengurangi waktu dan biaya pengembangan.
• Modularitas: Desain modular nanosatelit memungkinkan fleksibilitas dalam konfigurasi dan kustomisasi untuk memenuhi kebutuhan misi tertentu.
• Operasi otonom: Nanosatelit dapat beroperasi secara independen di luar angkasa tanpa intervensi darat.
• Kontrol darat: Nanosatelit terutama dikendalikan dan dipantau dari stasiun darat melalui perangkat lunak kontrol darat.
• Muatan terbatas: Mereka memiliki kapasitas muatan yang kecil, yang membatasi jenis dan ukuran instrumen dan peralatan yang dapat mereka bawa.

Aplikasi Nanosatelit

Seiring dengan meningkatnya permintaan untuk sistem berbasis ruang angkasa, aplikasi kerangka kerja nanosatelit Nano yang kecil telah berkembang pesat.

• Penelitian dan Eksplorasi Ilmiah

  Sains dan eksplorasi ruang angkasa memanfaatkan teknologi nanosatelit untuk mendorong kemajuan dan penemuan ilmiah di ruang angkasa. Mereka mempelajari atmosfer, mekanika fluida, dan usaha ilmiah terkait bumi lainnya. LBNP di Purdue University menggunakan konsep nanosat untuk mempelajari mekanika fluida di luar angkasa. NASA, ESA, dan badan antariksa lainnya telah meluncurkan banyak versi nanosatelit untuk menjelajahi dan mempelajari fenomena luar angkasa. Universitas melakukan banyak misi eksplorasi ruang angkasa berbiaya rendah. Keberhasilan model CubeSat membuka jalan bagi misi eksplorasi ruang angkasa kolaboratif.

• Observasi dan Pemantauan Bumi

  Nanosatelit digunakan untuk memantau cuaca, memetakan lingkungan, memantau bencana, dan melakukan penelitian tentang bumi. Mereka memiliki sensor yang dapat menangkap gambar dan mengumpulkan data tentang planet ini. Dalam beberapa tahun terakhir, perusahaan nanosatelit Nano kecil telah merilis sistem satelit dengan berbagai sensor dan kemampuan. Dengan menggunakan campuran sistem satelit dan berbasis darat, dunia menggunakan satelit kecil untuk memantau bencana, lingkungan, dan risiko.

• Komunikasi dan Konektivitas

  Satelit kecil membantu menyediakan komunikasi dan internet di area tanpa dukungan dan selama tanggapan global terhadap keadaan darurat. Satelit komunikasi kecil seperti Centauri-4 milik Fleet Space dapat menyediakan konektivitas internet ke lokasi terpencil. Peningkatan respons dan pilihan berbiaya rendah dari satelit kecil meningkatkan konektivitas internet global. Nanosat membantu mendukung komunikasi, bantuan bencana, dan akses internet melalui konektivitas persisten. Mereka memungkinkan telekomunikasi dan dapat memberikan layanan cadangan. Pilihan konektivitas dapat diperluas ke wilayah yang kurang terlayani.

• Peluncuran dan Penyebaran Nanosatelit

  Maraia menggunakan pendekatan unik yang membangun pada portabilitas dan desain yang ramah peluncuran dari nanosatelit untuk menyebarkan drone dari satelit di orbit bumi rendah. Nanosat meluncurkan pod drone ke luar angkasa, dan kemudian drone dapat dilepaskan untuk melakukan berbagai kegiatan di orbit. Teknologi ini dapat melakukan layanan satelit, pemantauan lingkungan, dan operasi ruang angkasa lainnya. Ini membuka kemampuan baru untuk menjelajahi dan menggunakan ruang angkasa.

• Penelitian dan Pendidikan Akademik

  Universitas dan sekolah menggunakan nanosatelit Nano kecil untuk mempelajari tentang ruang angkasa dan mengajarkan desain satelit, pemrograman, dan kemampuan STEM lainnya yang diperlukan untuk bekerja di industri ruang angkasa. Program yang menggunakan CubeSat di ruang kelas universitas memungkinkan siswa untuk bekerja pada satelit nyata. Ini memberi siswa keterampilan dan pengetahuan yang diperlukan untuk pekerjaan di bidang teknik satelit, perencanaan misi, dan bidang terkait.

• Sensitivitas terhadap Aplikasi Terestrial

  Nanosatelit meningkatkan perkiraan cuaca, pelacakan badai tropis, dan pemantauan perubahan iklim dengan sensor observasi bumi yang membantu tanggapan bencana, layanan pertanian, dan perlindungan lingkungan. Meskipun awalnya dikembangkan untuk ruang angkasa, teknologi nanosatelit kini menguntungkan berbagai sektor di bumi. Biaya dan kemampuannya yang rendah menjadikannya ideal untuk mengatasi tantangan dalam ekonomi dan masyarakat global.

Cara Memilih Nanosatelit

Dalam dunia nanosatelit yang luas, memilih satelit yang tepat untuk kebutuhan dan persyaratan spesifik sangat penting. Pilihan yang tepat dapat mengoptimalkan kinerja dan berhasil mencapai tujuan yang ditetapkan. Ada beberapa faktor penting yang perlu dipertimbangkan saat memilih satelit. Mereka meliputi:

• Muatan: Muatan adalah komponen utama dari sebuah satelit. Ini adalah bagian dari satelit yang menjalankan fungsi satelit. Berbagai jenis nanosatelit memiliki muatan unik yang disesuaikan dengan aplikasi tertentu. Pemahaman yang menyeluruh tentang kebutuhan sangat penting. Ini membantu menentukan jenis muatan yang diperlukan untuk mencapai hasil yang diinginkan.
• Ukuran dan Bus: Ukuran nanosatelit bergantung pada bus dan misinya. Bus adalah basis satelit yang menampung subsistem satelit. Biasanya lebih kecil jika dibandingkan dengan berat keseluruhan satelit. Nanosatelit hadir dalam berbagai ukuran, dari 1U hingga 25U. Memilih ukuran yang tepat sangat penting karena dapat memengaruhi efisiensi biaya, akomodasi, dan skalabilitas satelit.
• Sistem Komunikasi: Sistem komunikasi nanosatelit bertanggung jawab untuk mengirimkan data ke stasiun darat dan menerima perintah. Memilih satelit dengan sistem komunikasi yang kompatibel dengan stasiun darat sangat penting. Ini juga dapat memenuhi persyaratan proyek.
• Daya dan Propulsi: Satelit nanorobotik mendapatkan daya dari sel surya dan penyimpanan baterai. Ini juga menggunakan pendorong listrik bertenaga surya untuk propulsi. Memahami kebutuhan daya dan propulsi suatu proyek sangat penting. Ini memastikan kapasitas operasional optimal dan keberhasilan misi.
• Biaya: Biaya satelit bervariasi berdasarkan merek, model, ukuran, dan jenisnya. Luangkan waktu untuk memperkirakan anggaran proyek secara keseluruhan dan menemukan satelit yang sesuai dengan rentang tersebut sangat penting. Ini membantu memastikan keterjangkauan dan efektivitas biaya.
• Dukungan dan Kepatuhan Vendor: Memilih vendor yang menawarkan dukungan purna jual sangat penting. Mereka adalah yang menyediakan integrasi, dukungan peluncuran, dan pemeliharaan. Sangat penting untuk memastikan bahwa satelit yang dipilih sesuai dengan standar dan peraturan industri. Ini membantu mencegah masalah dengan penyebaran dan peluncuran satelit.

Tanya Jawab

T: Berapa umur pakai nanosatelit?

J: Keuntungan utama dari nanosatelit adalah mereka dapat tetap berada di orbit selama bertahun-tahun dengan pemeliharaan yang relatif rendah. Umur pakai mereka umumnya berkisar antara 5 hingga 15 tahun tergantung pada desain, komponen yang digunakan, dan tingkat pemeliharaan.

T: Bagaimana cara mengontrol dan memantau nanosatelit?

J: Stasiun darat yang dilengkapi dengan antena pelacakan satelit digunakan untuk mengontrol dan memantau nanosatelit setelah peluncuran. Informasi dari satelit, seperti status sistem, kesehatan, dan kinerjanya, dikirim ke stasiun darat. Perintah dikirim dari darat untuk menyesuaikan operasi.

T: Bagaimana nanosatelit diluncurkan?

J: Nanosatelit diluncurkan ke luar angkasa di atas roket karena mereka disimpan di dalam kendaraan peluncuran. Beberapa satelit yang lebih besar memiliki beberapa nanosatelit yang terpasang padanya. Setelah roket mencapai orbit yang ditargetkan, nanosatelit dikerahkan satu per satu.

T: Berapa biaya pengembangan nanosatelit?

J: Biaya pengembangan nanosatelit dapat sangat berbeda berdasarkan ukuran, kerumitan, dan tujuan misi. Secara umum, biayanya berkisar dari $500.000 hingga jutaan. Terlepas dari biaya yang tinggi ini, pengeluaran rekayasa yang dikurangi menjadikan nanosatelit sebagai pilihan yang terjangkau.

T: Siapa yang menggunakan nanosatelit?

J: Nanosatelit digunakan oleh berbagai entitas, termasuk badan antariksa pemerintah, universitas, lembaga penelitian, dan perusahaan swasta. Mereka juga digunakan oleh perusahaan rintisan yang memasuki pasar satelit. Berbagai industri menargetkan nanosatelit, seperti telekomunikasi, bumi, antariksa, dan pertahanan.