The Versatile CubeSat Telescope: Going to Large Apertures in Small Spacecraft
Jaren N. Ashcraft, Ewan S. Douglas, Daewook Kim, George A. Smith, Kerri Cahoy, Tom Connors, Kevin Z. Derby, Victor Gasho, Kerry Gonzales, Charlotte E. Guthery, … 展开作者
Jaren N. Ashcraft, Ewan S. Douglas, Daewook Kim, George A. Smith, Kerri Cahoy, Tom Connors, Kevin Z. Derby, Victor Gasho, Kerry Gonzales, Charlotte E. Guthery, Geon Hee Kim, Corwyn Sauve, Paul Serra
备注：
11 pages, 9 figures, published in Optical Engineering + Applications conference in SPIE Optics + Photonics San Diego 2021
The design of a CubeSat telescope for academic research purposes must balance complicated optical and structural designs with cost to maximize performance in extreme environments. Increasing the CubeSat size (eg. 6U to 12U) will increase the potential optical performance, but the cost will increase in kind. Recent developments in diamond-turning have increased the accessibility of aspheric aluminum mirrors, enabling a cost-effective regime of well-corrected nanosatellite telescopes. We present an all-aluminum versatile CubeSat telescope (VCT) platform that optimizes performance, cost, and schedule at a relatively large 95 mm aperture and 0.4 degree diffraction limited full field of view stablized by MEMS fine-steering modules. This study features a new design tool that permits easy characterization of performance degradation as a function of spacecraft thermal and structural disturbances. We will present details including the trade between on- and off-axis implementations of the VCT, thermal stability requirements and finite-element analysis, and launch survival considerations. The VCT is suitable for a range of CubeSat borne applications, which provides an affordable platform for astronomy, Earth-imaging, and optical communications.
Model Evaluation of a Transformable CubeSat for Nonholonomic Attitude Reorientation Using a Drop Tower
Faculty of System Informatics, Kobe University（神户大学系统信息学系）；Department of Mechanical Engineering, Aoyama Gakuin University（山梨大学机械工程系）；Department of Applied Mechanics and Aerospace Engineering, Waseda University（早稻田大学应用力学与航空工程系）
CubeSats通常用于从空间进行低成本测光。然而，空间光谱学仍然是更大平台的专属领域。恒星物理学和系外行星研究等关键天体物理学问题需要在数周或数月内从太空进行不间断的光谱监测。不幸的是，这些大型平台无法负担对单个源的这种监测。通过CUBESPEC，我们计划为天文学界提供一种低成本的CubeSat解决方案，用于近紫外/光学/近红外光谱，从而实现此类观测。CUBESPEC是一款通用的光谱仪，可以通过最小的硬件更改进行配置，以提供具有非常大光谱覆盖范围（200- 1000 nm）的低分辨率（R=100）以及在选定波长范围内的高分辨率（R= 30，000）。它是围绕一个离轴卡塞格伦望远镜和一个狭缝摄谱仪与可配置的色散元件。CUBESPEC将使用一个紧凑的姿态确定和控制系统，用于整个航天器的粗略指向，并辅以一个精细制导系统，该系统使用快速转向镜将光源集中在光谱仪狭缝上，并消除卫星抖动。极其紧凑的光学设计使我们能够将该仪器容纳在体积仅为10 x20 x30 cm $^{3}$的6 U CubeSat中，同时保留约1000 μ m的最大入射光瞳。9x19 cm $^{2}$。在本文中，我们概述了CUBESPEC项目，讨论了其最相关的科学案例，并介绍了仪器的设计。
The CUSP CubeSat mission for space weather multi-physics analysis, design, and testing
INAF-IAPS（意大利国家天体物理研究所-空间物理学与等离子体动力学研究所）；INAF-OAS Bologna（意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天文台）；INAF-OAR（意大利国家天体物理研究所-阿斯特罗菲西卡观测站）；INAF-OACT（意大利国家天体物理研究所-卡塔尼亚天文台）；INAF-Headquarters（意大利国家天体物理研究所总部）；Department of Industrial, Electronic and Mechanical Engineering, Roma Tre University（罗马第三大学工业、电子与机械工程系）；Department of Physics and Geology, University of Perugia（佩鲁贾大学物理与地质学系）；INFN Sezione di Perugia（意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部）；IMT s.r.l.（IMT有限公司）；Interdepartmental Centre for Industrial Aerospace Research - Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学跨部门航空航天工业研究中心）；Department of Industrial Engineering - Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学工业工程系）；DEDA Connect s.r.l.（DEDA Connect有限公司）；DEIM, University of Tuscia（图斯卡大学数字与环境工程与设计系）；DIBAF, University of Tuscia（图斯卡大学农业、食品、林业与环境科学系）；ASI（意大利国家航天局）；INFN Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部）
Demonstrating Exoplanet Transit Photometry from Space with a 15-mm Aperture Optical Navigation Camera on Hayabusa2
Observatoire de Paris（巴黎天文台）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构太空科学研究所）；Artificial Intelligence Research Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所人工智能研究中心）；Planetary Exploration Research Center (PERC), Chiba Institute of Technology（千叶工业大学行星探索研究中心）；The University of Tokyo（东京大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）；University of La Laguna（拉古纳大学）；Geological Survey of Japan (GSJ), National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所日本地质调查所）；Rikkyo University（立教大学）
Geometrical and Optical Design of the GUEST Laser-Ranged Test Masses for the Detection of Gravitational Waves in the $μ$Hz range
Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（弗拉斯卡蒂国家实验室 - 意大利核物理研究所）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（高能物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学技术研究院）；Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)（加泰罗尼亚高级研究学院）
Tiled Array of Pixelated CZT Imaging Detectors for ProtoEXIST2 and MIRAX-HXI
我们已经组装了一个平铺阵列（220平方厘米）的细像素（0.6毫米）成像CZT探测器的球载宽视场硬X射线望远镜，ProtoEXIST 2。ProtoEXIST 2是一个下一代硬X射线成像仪MIRAX-HXI的原型实验，该成像仪搭载在巴西航天局的航天器Lattes上。MIRAX将以6'角分辨率测量银河系隆起、南银道面和河外天空的5至200 keV的天空。这将为中子星和黑洞的吸积计时研究开辟广阔的发现空间。ProtoEXIST 2 CZT探测器平面由64个5 mm厚2 cm x 2 cm CZT晶体组成，以最小间隙平铺。MIRAX将由4个这样的探测器平面组成，每个探测器平面都将使用自己的编码孔径掩模进行成像。我们提出的封装架构和组装程序的ProtoEXIST 2探测器。2012年10月10日，我们成功地进行了ProtoEXIST 1和2望远镜的高空气球实验，这证明了他们的技术已经为空间应用做好了准备。在飞行过程中，两台望远镜的表现都和地面上一样好。我们报告的地面校准的结果和探测器的性能在气球飞行的初步结果。
