Masat-1

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

A pontos és részletes szabvány megtalálható a http://cubesat.org weboldalon.