Fırlatma ve ayrılma

Yörüngeye üç yol

Küçük bir uydu, başka bir şeyin taşıdığı bir dağıtıcı içinde yörüngeye ulaşır. PocketQube’ler için üç yol kullanıldı[1]:

• Bir taşıyıcı uydudan. Bir mikro uydu dağıtıcıyı taşır ve kendi ayrılmasından sonra PocketQube’leri bırakır. İlk dört PocketQube 2013’te GAUSS Srl’nin UniSat-5’inden MRFOD dağıtıcısıyla ayrıldı; UniSat-7 bu düzeni 2021’de tekrarladı[2].
• Fırlatma aracından. Dağıtıcı roketin kendisinde yolculuk eder; 2019’da Rocket Lab’in Electron’unda ve SpaceX’in Transporter ortak fırlatmalarında AlbaPod’ların yaptığı gibi.
• Bir yörünge transfer aracından (OTV). D-Orbit’in ION’u ya da bir zamanlar Launcher’ın Orbiter’ı gibi serbest uçan bir taşıyıcı roketten ayrılır ve yolcularını daha sonra, belki farklı yörüngelere bırakır.

Denge transfer araçlarına doğru kaydı: 2022’den itibaren baskın yol oldular ve 2023’te fırlatılan 20 PocketQube’ün tamamını taşıdılar[3].

• Taşıyıcı uydudan
• Fırlatma aracından
• Yörünge transfer aracından

Verileri tablo olarak göster

Kategori	Taşıyıcı uydudan	Fırlatma aracından	Yörünge transfer aracından	Toplam
2013	4	0	0	4
2014	0	0	0	0
2015	0	0	0	0
2016	0	0	0	0
2017	0	0	0	0
2018	0	0	0	0
2019	0	6	0	6
2020	0	0	0	0
2021	3	6	0	9
2022	0	30	8	38
2023	0	0	20	20
2024	0	0	0	0
2025	0	0	0	0

Dağıtıcılar

AlbaPod v2’nin kabuğu, fırlatma mekanizması ve kapağı karbon katkılı poliamid Windform XT 2.0’dan lazerle sinterlenir; bu da kütlesini öncülüne göre yaklaşık %60 azalttı[5].

Bir arıza biçimi olarak fırlatma segmenti

Fırlatma segmenti, PocketQube’ler için önemli bir görev kaybı kaynağı oldu[1]:

• Firefly Alpha FLTA001, Eylül 2021. Alpha’nın ilk uçuşu, birinci kademe motorlarından biri erken kapanınca başarısız oldu ve altı PocketQube kaybedildi.
• Firefly Alpha FLTA002, 1 Ekim 2022. İkinci uçuş yörüngeye ulaştı[6]; ama PicoBus dağıtıcısındaki beş PocketQube, planlanan 300 km’lik dairesel yörünge yerine yaklaşık 220 × 275 km’lik bir yörüngeye bırakıldı ve birkaç gün içinde atmosfere girdi[7].
• Transporter-6, Ocak 2023. Launcher’ın Orbiter transfer aracındaki bir anomali sonrasında iki Unicorn-2 birimi bırakılamadı.

Toplamda 77 birimin 13’ü (%17), olağan operasyon başlayamadan kaybedildi ya da ağır biçimde işlevini yitirdi. Bu oran, PocketQube geliştiricilerinin ucuz ve sık erişim sunan ama daha yüksek risk taşıyan yeni fırlatıcıların ve transfer araçlarının ilk ve erken uçuşlarında ne kadar sık uçtuğunu yansıtır; pikouyduları sigortalamanın güçlüğü bu riski ağırlaştırır[1].

Gecikmeler

Ortak fırlatma planları kayar. Grizu-263A, 2020–2021 yılı dönümündeki bir pencere için Ekim 2020’de fırlatma sağlayıcısına teslim edildi ve Ocak 2022’de uçtu[1]. Depodaki bataryalar, frekans koordinasyonunun geçerliliği, ekip değişimi ve öğrencilerin mezuniyeti bu gecikmelerden sağ çıkmak zorundadır. Kaymaları kaldırabilen yer segmenti ve işletim planları ile program planlamasında fırlatma riskinin açıkça ele alınması görev tasarımının bir parçasıdır.

Maliyet

2018 PocketQube Çalıştayı’nda fırlatma 1P başına yaklaşık 20 bin €, kilogram başına kabaca 80 bin € tutuyordu; birim başına 10 bin € ulaşılabilir görülüyordu[8]. Kilogram başına verilen fırlatma fiyatları hafif uyduları kayırır; ama entegrasyon, dağıtıcı ve test ücretleri birim başına bir taban belirler.

İlk dakikalar

CubeSat Tasarım Şartnamesi, ayrılmadan sonraki 30 dakikadan önce herhangi bir parçanın açılmasını ve 45 dakikadan önce herhangi bir telsiz yayınını yasaklar; ayrılma anahtarları uyduyu dağıtıcıdayken enerjisiz tutar, uçuştan önce çıkarılacak pim ise yerde tüm gücü keser[9]. PocketQube Standardı, Z− ucunda raylara ya da komşu birime değen en az iki kapatma anahtarı ister[10]. Delfi-PQ ayrılmayı iki bağımsız anahtarla algıladı[11].

sequenceDiagram
  participant LV as Fırlatma aracı ya da OTV
  participant D as Dağıtıcı
  participant S as Uydu
  participant G as Yer ağı
  LV->>D: Bırakma komutu
  D->>S: Fırlatma, kapatma anahtarları açılır
  Note over S: Güç açılır, zamanlayıcılar başlar
  S->>S: En az 30 dk bekle, anteni aç
  S->>S: En az 45 dk bekle, işaret yayınını başlat
  S-->>G: İlk işaret yayını duyulur
  G->>G: Sinyali TLE’lerle eşleştir, tanımla

Uyduyu tanımlamak

Büyük bir ortak fırlatmadan sonra düzinelerce benzer cisim dakikalar içinde ayrılır ve işletmeciler sinyallerini isimsiz iki satırlık öğelerle eşleştirmek zorundadır. Katalog numaraları atanmadan önce SatNOGS topluluğu Grizu-263A’yı geçici bir tanımlayıcıyla, 99488 olarak izledi; uydu ardından NORAD 51025 numarasını aldı[1]. Transporter-3, diğerlerinin yanı sıra Grizu-263A’yı Delfi-PQ, HADES, EASAT-2, SATLLA-2A/2B, Unicorn-1 ve Unicorn-2A/2D ile birlikte taşıdı; topluluk başlıkları her sinyalin tanımlanmasını izledi[12].

Bırakılma irtifası ve ömür

Bırakılma yörüngesi uydunun ne kadar yaşayacağına karar verir. Güneş eşzamanlı ortak fırlatmalar 500–550 km civarında bırakır; bu da orta güneş etkinliğinde bir 1P’ye bir ila dört yıl verir; 400 km civarındaki ISS bırakmaları ise aylar verir.

Yörünge ömrü hesaplayıcı, herhangi bir bırakılma irtifası için Güneş’in ve sürükleme düzeneklerinin etkisini gösterir.