Японское агентство JAXA вывело на орбиту спутники с технологией складывания оригами

23 апреля Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) осуществило успешный запуск группы спутников на низкую околоземную орбиту. В составе миссии Kakushin («Инновация») был протестирован уникальный аппарат формата кубсат размером 10 см, оснащенный разворачиваемой антенной. Благодаря принципам оригами в сложенном состоянии антенна компактна, но при раскрытии увеличивается в 25 раз по сравнению с исходными габаритами.

Задачи миссии и технологические цели

Запуск был произведен с территории Новой Зеландии. Спустя 53 минуты после старта восемь малых космических аппаратов были выведены на солнечно-синхронную орбиту высотой 540 км. Основными целями миссии являются:

• мониторинг океанических процессов;
• отработка методов обнаружения электромагнитных предвестников землетрясений;
• тестирование сверхкомпактных камер для мультиспектральной съемки.

Наследие японского искусства в космонавтике

Использование принципов оригами и киригами (искусство создания фигур путем складывания и резки бумаги) в японской инженерной мысли имеет давние традиции. В 1970 году был разработан «сгиб Миуры» — метод эффективной упаковки больших плоских структур. Позже эта технология успешно применялась в японских космических проектах, включая развертывание солнечных батарей на спутнике Space Flyer Unit в 1995 году.

Подобные конструктивные решения легли в основу концепции «солнечных яхт» — аппаратов, использующих давление фотонов на парус для движения в космосе без применения топлива. В 2010 году JAXA запустило первый малый солнечный парус IKAROS, который преодолел около 80 800 км на пути к Венере, используя именно такой сложенный по методу оригами механизм.

Экономическая эффективность малых спутников

Развитие формата CubeSat (кубсатов) продиктовано необходимостью снижения затрат на космические исследования. В начале 2000-х годов стоимость создания и запуска стандартных метеорологических и разведывательных спутников исчислялась сотнями миллионов долларов. Например, коммерческий спутник TerreStar-1 массой 6,9 тонны стоил 350 миллионов долларов, а расходы на его запуск ракетой Ariane 5 составили еще 165 миллионов долларов.

В противовес этому кубсаты массой от 1 до 10 кг позволяют:

• существенно сократить бюджет разработки до нескольких тысяч долларов;
• использовать новые методы вывода, включая запуск с помощью стратостатов;
• ускорить производственный цикл за счет участия университетских команд.

Особенности антенных систем

Развернутая антенна нового спутника представляет собой рефлекторную антенную решетку. В отличие от традиционных параболических отражателей, такая конструкция позволяет управлять фазой отраженного поля с помощью пассивной поверхности, формируя узконаправленный луч. Данная технология считается высокоэффективной и недорогой альтернативой для реализации задач дальней связи.

Сотрудничество с Rocket Lab

Миссия Kakushin стала вторым случаем за пять месяцев, когда JAXA воспользовалось услугами частной компании Rocket Lab. Американская корпорация, располагающая пусковыми площадками в Новой Зеландии, обеспечивает запуски легких ракет-носителей Electron. По данным Rocket Lab, на сегодняшний день компания успешно вывела на орбиту более 250 спутников, сотрудничая с NASA, Космическими силами США и крупными частными игроками аэрокосмической отрасли в сегменте рынка малых космических аппаратов, оцениваемом в 355 миллионов долларов.