CubeSat-ите са нано-сателити, дефинирани по маса и стандартизирани 10×10×10 см единици, като 1U CubeSat тежи до около 1.3–2 кг.
CubeSat-ите варират по размер от 1U до 16U, като 3U CubeSat е около 30 см дълъг, а 6U CubeSat е приблизително 10×20×34 см.
Всички CubeSat-и следват CubeSat Design Specification, което позволява модулно изграждане и поставяне в стандартни устройства за разгръщане като Poly-PicoSatellite Orbital Deployer (P-POD).
Първите CubeSat-и бяха изстреляни през юни 2003 г. с руска ракета Eurockot.
Инициативата на НАСА за изстрелване на CubeSat-и (CSLI) започна през 2010 г. и е изстреляла над 150 CubeSat-а.
През 2014 г. Planet Labs разположи съзвездието Flock-1 от 28 CubeSat-а от МКС.
MarCO се състоеше от два 6U CubeSat-а, които пътуваха до Марс през 2018 г., за да препредават телеметрията на спускаемия апарат InSight.
LightSail-2, 3U CubeSat, демонстрира слънчево платно през 2019 г. с платно от 32 квадратни метра.
Artemis I, изстрелян през ноември 2022 г., пренесе 10 CubeSat-а в цислунарното пространство, включително CAPSTONE, който достигна лунна орбита.
До края на 2023 г. са изстреляни над 2 300 CubeSat-а.

Какво представляват нано-сателитите и CubeSat-ите?

Нано-сателитите (нано-сати) са малки сателити, дефинирани по маса – обикновено между 1 кг и 10 кг ^[1]. Те са част от по-широкото семейство на „малките сателити“, което включва микросателити (10–100 кг) и дори по-малки класове като пикосателити и фемтосателити ^[2]. Нано-сателитите са миниатюрни в сравнение с конвенционалните сателити (които често тежат стотици или хиляди килограми), но въпреки това могат да изпълняват полезни мисии в орбита.

CubeSat-ите са специфичен тип нано-сателити, дефинирани не само по маса, но и по стандартизиран размер и форма. CubeSat се изгражда от една или повече 10×10×10 см кубични единици (наричани „U“ за Unit) ^[3]. 1U CubeSat е куб с приблизително 10 см страна и тежи до около 1.3–2 кг ^[4]. По-големите CubeSat-и се правят чрез комбиниране на тези единици – например, 3U CubeSat е с размерите на хляб (три куба в редица, ~30 см дълъг), а 6U е с размерите на голяма кутия за обувки ^[5]. Стандартните размери на CubeSat днес варират от миниатюрни 0.25U версии до 12U или дори 16U, които могат да тежат десетки килограми ^[6]. Ключовото е, че всички спазват CubeSat Design Specification – неофициалния „стандарт за CubeSat“ – който фиксира размерите и основните изисквания за тези сателити ^[7]. Тази стандартизация позволява CubeSat-ите да се изграждат и тестват модулно и да се побират в общи устройства за разгръщане.

С прости думи, CubeSat е нано-сателит, който следва специфичен стандарт с форма на куб. Всички CubeSat-и са нано-сателити (по маса), но не всички нано-сателити са CubeSat-и (някои може да имат нестандартни форми). Популярността на CubeSat формата се дължи на неговата простота и достъпност: използва много стандартни компоненти от електронната индустрия и няколко CubeSat-а могат да бъдат изстреляни чрез едни и същи стандартизирани механизми за разгръщане ^[8]. CubeSat-ите направиха достъпа до космоса много по-лесен за университети, малки компании и дори любители, отколкото традиционните големи сателити.

История и еволюция на CubeSat

Концепцията за CubeSat се ражда през 1999 г. като образователен проект. Професорите Jordi Puig-Suari от Cal Poly San Luis Obispo и Bob Twiggs от Stanford University искали техните студенти да могат да „проектират, изграждат, тестват и управляват в космоса“ малък, евтин сателит – по същество да дадат на докторантите опита от цяла космическа мисия в рамките на академичните ограничения ^[9]. Те разработват оригиналната CubeSat спецификация като 10 см куб „учебен инструмент“^[10]. По думите на Puig-Suari, CubeSat-ите се превръщат в „пясъчник, в който индустрията се научи да прави космически проекти по различен начин – по-бързо, по-малко, с повече риск и използвайки технологичните постижения на не-космическите индустрии“ ^[11]. С други думи, въвеждането на CubeSat-ите в началото на 2000-те позволява изпробването на нови подходи, които по-големите и по-скъпи сателити не могат да си позволят.

Първите CubeSat-и са изстреляни през юни 2003 г., когато руска ракета (Eurockot) извежда в орбита група от шест студентски CubeSat-а ^[12]. През 2000-те години все повече университети последват примера. До 2012 г. около 75 CubeSat-а са достигнали орбита ^[13] – предимно академични проекти, които тестват тази нова парадигма. Първоначално академичните среди доминират CubeSat изстрелванията, но това започва да се променя в началото на 2010-те. През 2013 г. за първи път над половината от CubeSat изстрелванията са за неакадемични (търговски или любителски) мисии, а до 2014 г. мнозинството вече са търговски или неакадемични начинания ^[14]. Тази промяна бележи началото на еволюцията на CubeSat-ите от обикновени студентски експерименти до сериозни инструменти за бизнес и наука.

През следващото десетилетие CubeSat-ите се разпространиха бързо. Хиляди студенти по целия свят вече са построили и изстреляли CubeSat-и, а това, което започна като университетски проект, се е „превърнало в индустрия за милиарди долари“, според Райън Нюджънт, директор на лабораторията CubeSat в Cal Poly ^[15]. CubeSat-ите „изиграха основна роля за възраждането на ентусиазма към космоса, какъвто не е имало от кацането на Луната“, отбелязва Нюджънт ^[16]. През 2022 г. оригиналният дизайн на CubeSat беше въведен в Залата на славата на космическите технологии заради революционното си въздействие върху космическия сектор ^[17]. Дори Жорди Пуиг-Суари признава, че е „поразен“ от това колко много се е променил космическият сектор заради CubeSat-ите – „когато започнахме, никога не сме очаквали да имаме толкова значим ефект… Много се гордея… че помогнах да променя света към по-добро.“ ^[18]

Ключови постижения и етапи на развитие:

2003: Първите CubeSat-и са изстреляни, доказвайки концепцията ^[19].
2006–2010 г.: Постепенен растеж, предимно с университетски мисии. Създаване на системи за разгръщане като Poly-PicoSatellite Orbital Deployer (P-POD) от Cal Poly, която се превръща в стандартен начин за изстрелване на CubeSat-и в космоса.
2010: НАСА стартира своята CubeSat Launch Initiative (CSLI), предлагаща безплатни възможности за изстрелване на образователни и нестопански CubeSat-и. (От създаването си, CSLI на НАСА е изстреляла над 150 CubeSat-а чрез програмата си за образователно изстрелване на наносателити ^[20].)
2013: Преломен момент – десетки CubeSat-и са изстреляни, а повече от половината вече не са само академични ^[21]. Частният сектор и правителството започват да използват CubeSat-и.
Средата на 2010-те: Ръст на търговските компании за CubeSat и международно възприемане. CubeSat-ите започват да носят по-усъвършенствани полезни товари (камери, научни инструменти). Много първи сателити на различни държави са CubeSat-и, изстреляни през този период, често построени от местни университети ^[22].
Края на 2010-те: CubeSat-ите напускат орбитата на Земята за първи път, демонстрирайки междупланетни възможности. (През 2018 г. НАСА изпрати два CubeSat-а до Марс – повече за това по-долу.) Броят на изстрелванията годишно нараства драстично.
2020-те: CubeSat-ите вече са основна част от космическата дейност. Те редовно пътуват като допълнителен товар на големи ракети и дори на специализирани малки носители. До края на 2023 г. са изстреляни над 2 300 CubeSat-а общо ^[23], и участват във високопрофилни мисии (например, десет CubeSat-а бяха изпратени до Луната на мисията Artemis I на НАСА през 2022 г.). CubeSat-ите са еволюирали от прости „пищящи“ пико-сателити тип „Спутник“ до платформи, способни на сложни наблюдения на Земята, комуникационни мрежи и научни експерименти.

Пътят на CubeSat-ите от идея в класната стая до индустриален стандарт показва как иновациите могат да демократизират космоса. Стандартизираният подход „направи участието в космически изследвания относително лесно и достъпно“ за много организации извън традиционната голяма аерокосмическа индустрия ^[24]. Днес практически всеки – от малък стартъп до гимназия – може да се стреми да построи сателит, благодарение на CubeSat-ите.

Дизайн и компоненти на CubeSat

Една от причините за успеха на CubeSat-ите е техният опростен, Lego-подобен дизайн. Блоковете 1U могат да се комбинират за създаване на по-големи сателити, а спецификацията на дизайна налага определени правила (например кубът трябва да има специфични елементи за изстрелващите устройства, като релси или уши по ръбовете ^[25]). Това гарантира, че всеки CubeSat ще пасне в стандартизиран изстрелващ механизъм и може да лети като допълнителен товар с минимални усложнения.

Въпреки малкия си размер, CubeSat-ите съдържат всички основни подсистеми на обикновен сателит. Един базов CubeSat обикновено включва:

Структура: Лека рамка (често алуминиева), която отговаря на напречно сечение 10×10 см. Тази рамка защитава сателита и осигурява точки за закрепване на другите компоненти.
Захранване: Слънчеви панели (понякога монтирани по корпуса на куба, или разгъваеми панели при по-големи CubeSat-и) и акумулаторни батерии. Дори 1U CubeSat може да генерира няколко вата мощност със своите слънчеви клетки. Система за електрозахранване (EPS) управлява разпределението на енергията и зареждането на батериите.
Бордови компютър (OBC): Малък компютър или микроконтролер, който управлява функциите на сателита. CubeSat-ите често използват COTS (комерсиално налични) процесори, подобни на тези в смартфоните или любителските платки, работещи с прости операционни системи в реално време или дори с код, подобен на Arduino. Този компютър изпълнява задачи като събиране на данни от сензори, управление на радиовръзката и поддържане на графика на сателита.
Комуникация: Радиоприемник-предавател за комуникация със земни станции. Много CubeSat-и използват UHF/VHF любителски радиочестоти или S-обхват за изпращане на телеметрия и получаване на команди. Антената може да бъде разгъваема, подобна на ролетка, или малка пач-антена. Комуникацията обикновено е с ниска пропускателна способност (няколко килобита в секунда), въпреки че по-новите CubeSat-и могат да използват по-високи честоти за по-добри скорости на данни.
Определяне и контрол на ориентацията (ADCS): Много CubeSat-и включват базов контрол на ориентацията – определяне и настройване на положението си в космоса. Това може да бъде толкова просто, колкото магнит, който пасивно се подравнява с магнитното поле на Земята, или по-сложни системи с жироскопи, магнитни торкери (електромагнити), слънчеви сензори и дори малки реакционни колела. Съществуват напълно стабилизирани по трите оси CubeSat-и (особено във формат 3U или по-големи) за насочване на камери или антени.
Полезен товар: Полезният товар е частта от CubeSat-а, предназначена за конкретната мисия. Това може да е камера за заснемане на Земята, научен инструмент (като спектрометър, детектор на радиация или дори малък радар), радиоприемник (например за събиране на данни за проследяване на кораби) или технологичен демонстратор (като прототип на слънчево платно или експериментален процесор). В CubeSat-ите полезните товари често използват миниатюризирани версии на сензори – например CubeSat за наблюдение на Земята може да използва камера, която не се различава много от комерсиална компактна камера или сензор на смартфон.

Въпреки използването на прости компоненти, някои съвременни CubeSat-и са доста сложни. Инженерите трябва да бъдат иновативни, за да направят подсистемите много малки и ефективни. Например, интегрирането на задвижваща система в CubeSat е предизвикателство, но вече е възможно – има малки електрически и студено-газови двигатели, проектирани за 3U или по-големи CubeSat-и. Стандартът CubeSat обикновено ограничава всеки 1U модул до ~2 кг и определено количество съхранена енергия за безопасност ^[26], така че дизайнерите трябва внимателно да избират леки и енергийно ефективни компоненти. Често създателите на CubeSat-и купуват готови компоненти от типа “CubeSat kit” (има пазар на компании, които продават CubeSat радиа, слънчеви панели, конструкции и др.), което намалява разходите, но понякога се изработват и по поръчка за максимална производителност.

Особено важно е, че CubeSat използват голямо количество потребителски технологии – една от революционните им характеристики е, че включват съвременни комерсиални чипове и сензори, които първоначално са били масово произвеждани за потребителска електроника. Този подход е бил немислим при ранните космически апарати (които са използвали скъпи компоненти, сертифицирани за космоса). Използвайки камери от смартфони или процесори от лаптопи, CubeSat жертват част от надеждността за сметка на драстично по-ниска цена и най-съвременни възможности. Както казва Пиг-Суари, CubeSat се възползват от „технологичните постижения на не-космическите индустрии, като сектора на комерсиалната електроника“ ^[27]. Често се срещат части за CubeSat, като бордови компютър с ARM Cortex процесор или флаш памет, подобна на USB флашка и др. Инженерите намаляват рисковете (като ефекти от радиация) чрез интелигентен софтуер и понякога хардуерна излишност, но приемат, че CubeSat може да имат по-кратък живот или по-висок процент на откази – и това е приемливо, предвид ниската им цена.

Типични размери на CubeSat и тяхното приложение: 1U CubeSat (куб с размер 10 см) е най-простият, но има много ограничена мощност и обем – често се използва за базови технологични демонстрации, образователни проекти или прости научни измервания. 3U CubeSat (30 см дължина) са популярни, защото могат да поберат по-добри антени и по-големи полезни товари (много CubeSat за наблюдение на Земята са с размер 3U ^[28]). 6U (приблизително 10×20×34 см) и 12U (20×20×34 см) CubeSat предлагат още по-големи възможности, дори доближавайки се до производителността на малки традиционни сателити, и се използват за по-напреднали мисии (някои лунни CubeSat са 6U или 12U). Най-големият стандартизиран формат, 16U до 27U, размива границата между „CubeSat“ и „малък сателит“ – при този размер (над 20–30 кг) те имат значителна мощност и капацитет за полезен товар, но засега са по-рядко срещани.

В обобщение, дизайнът на CubeSat е минималистичен, но завършен. Чрез фокусиране върху основното и използване на стандартни размери на единиците, CubeSat могат да се изграждат бързо и да обслужват много различни мисии, въпреки малкия си размер.

Изграждане и изстрелване на CubeSat

Едно от най-големите предимства на CubeSat е колко бързо и евтино могат да бъдат изградени и изстреляни в сравнение с традиционните космически апарати. Традиционните сателити често изискват много години (5–10 години) разработка и тестване и струват стотици милиони долари. За разлика от тях, един наносателит или CubeSat може да има цикъл на разработка от няколко месеца до година и да струва от десетки хиляди до няколко милиона долара ^[29].

Питър Платцер, главен изпълнителен директор на компанията за малки сателити Spire, подчерта, че „традиционните сателити обикновено струват няколкостотин милиона долара… и изискват специална ракета. За сравнение, наносателитите струват под един милион долара, имат 6-месечен (или по-кратък) цикъл на разработка и ‘пътуват’ като вторичен полезен товар“ на ракети, които вече летят в космоса ^[30]. Всъщност, базов 1U CubeSat, изграден от университетски екип, може да струва около $50,000 за конструиране с използване на търговски части ^[31]. Много студентски екипи са успели да изградят CubeSat-и дори по-евтино, използвайки дарени компоненти или стандартни потребителски устройства – например, през 2013 г. НАСА демонстрира „PhoneSat“, CubeSat, изграден около стандартен смартфон като бордов компютър, което доказа, че сензорите и процесорите на телефона могат да управляват сателит ^[32].

Производството на CubeSat стана по-лесно благодарение на нарастващата екосистема от доставчици. Компании предлагат комплекти с компоненти за CubeSat (структурни рамки, енергийни системи и др.), които могат просто да се сглобят. Съществуват и специализирани производители на малки сателити, които изграждат CubeSat-и „до ключ“ за клиенти. Интересното е обаче, че много от компаниите, които управляват големи съзвездия от CubeSat-и (като Planet и Spire), проектират и изграждат своите сателити вътрешно, за да могат бързо да правят подобрения и да контролират разходите ^[33]. Например, Planet Labs е произвела стотици CubeSat-и „Dove“ вътрешно, като понякога изгражда по 30–40 сателита за една година, за да обнови своя флот за наблюдение на Земята ^[34].

Изстрелването е друга област, в която CubeSat-и проправиха нов път. Традиционно извеждането на сателит в орбита е много скъпо, но CubeSat-ите не се нуждаят от цяла ракета за себе си. Вместо това те пътуват споделено: возят се като вторични полезни товари при изстрелвания на по-големи космически апарати. CubeSat-ите се опаковат в специални кутии за разгръщане (като Cal Poly P-POD или по-нови устройства от компании като Nanoracks или ISISpace), които се прикрепят към горната степен на ракетата. Когато основната мисия достигне орбита, устройствата за разгръщане на CubeSat-и изстрелват малките сателити като пружинни играчки в космоса. Тъй като са малки и стандартизирани, десетки CubeSat-и могат да бъдат освободени при едно изстрелване, без да пречат на основната мисия на сателита ^[35].

Този подход за споделено изстрелване драстично намалява разходите. Например, програмата Smallsat Rideshare на SpaceX (стартирана през 2021 г.) предлага места за до 50 кг малки сателити на фиксирана цена – първоначално около $5,000 на кг, а сега около $6,500 на кг през 2025 г. ^[36]. На практика, CubeSat с размерите на хлебче (3U, ~4–5 кг) може да стигне до орбита за около ~$100,000. SpaceX рекламира място от 50 кг до популярна слънчево-синхронна орбита за $275,000 ^[37], което може да бъде споделено от няколко CubeSat-а. Никога досега достъпът до орбита не е бил толкова достъпен на сателитна база. В резултат на това университети, компании, дори ученически екипи понякога могат да финансират изстрелване. (В някои случаи, образователни CubeSat-и летят безплатно: програмата CSLI на NASA или подобни програми в други страни покриват разходите за изстрелване на избрани студентски сателити.)

CubeSat-ите могат да бъдат изстрелвани с почти всяка ракета с резервен капацитет. Те са летели на големи ракети (като Atlas V, Falcon 9, PSLV, Soyuz), средни ракети и дори на специализирани малки носители. В средата на 2010-те се появи вълна от нови малки носители, разработени за пазара на малки сателити – като Electron на Rocket Lab Electron (първи старт през 2017 г.), който често превозва CubeSat-и. Други малки носители като LauncherOne на Virgin Orbit (ракета, изстрелвана от въздуха), Firefly Alpha и ракетите на Astra бяха насочени към осигуряване на специализирани полети за CubeSat-и до персонализирани орбити. Въпреки това, бумът на споделените полети с големи ракети (особено редовните мисии Transporter на SpaceX) направи лесно достигането до космоса без дълго чакане. През 2023 г., например, почти 75% от всички нано-сателити летяха на ракети Falcon 9 на SpaceX чрез споделени полети ^[38] – доказателство колко рутинни са станали изстрелванията на малки сателити.

Много CubeSat-и също достигат орбита чрез Международната космическа станция (МКС). NASA и JAXA имат съоръжения на МКС за разгръщане на CubeSat-и (астронавтите ги зареждат в малък шлюз, а роботизирана ръка ги избутва в космоса). Тези разгръщания са на сравнително ниска височина (~400 км), което е чудесно за краткотрайни експерименти. Това е популярен маршрут за академични CubeSat-и, защото може да се използва товарен полет до МКС. Planet Labs използваха МКС за разгръщане на много от ранните си CubeSat-и за наблюдение на Земята, тъй като на тази ниска орбита сателитите естествено изгарят след около година – форма на самопочистваща се орбита, която намалява отломките (Planet избраха това съзнателно – повече за това по-късно) ^[39].

В обобщение, изстрелването на CubeSat вече не е най-трудната част от космическата мисия – революционна промяна. Стандартизираният характер означава, че ако можете да построите CubeSat, отговарящ на изискванията, вероятно има възможност за изстрелване някъде, за да го изведете в орбита. А с модерните цени за споделени полети, изстрелването може да е по джоба на малка компания или университетски отдел. Тази достъпност на изстрелването е ключов фактор за бума на CubeSat.

Цена и достъпност

Ниската цена за разработка и изстрелване на CubeSat наистина демократизира достъпа до космоса. Традиционната космическа мисия често струва десетки или стотици милиони долари, което на практика ограничава космоса до национални агенции и големи корпорации. CubeSat-ите, от друга страна, свалиха цената на сателитна мисия до десетки хиляди или стотици хиляди долари. Макар и все още да не е евтино в ежедневен смисъл, това е достъпно за много университети и стартиращи компании. Към средата на 2020-те, анализи на индустрията оценяват пазара на CubeSat на около 500 милиона долара годишно и прогнозират растеж до над 1,5 милиарда долара до началото на 2030-те ^[40] – което показва колко повече участници се включват.

Някои конкретни ценови примери: построяването на обикновен 1U CubeSat от комплект може да струва около 50 000 долара ^[41]. По-сложни 3U или 6U CubeSat-и с научни инструменти могат да струват няколкостотин хиляди (когато се включат тестове, труд и др.), а най-усъвършенстваните CubeSat-и (с двигатели, разгъваеми масиви или високотехнологични сензори) могат да струват няколко милиона. Например, LightSail-2 CubeSat (3U апарат, демонстрирал слънчево платно) струва няколко милиона долара за построяване и експлоатация – главно заради иновативния си полезен товар – докато „типичен“ 3U CubeSat може да се направи за част от тази сума ^[42]. За сравнение, дори евтина традиционна сателитна мисия (като микросателит) вероятно би струвала поне 10–20 милиона долара. Намалението на разходите е с един или два порядъка.

Относно изстрелването, както беше обсъдено, CubeSat може да бъде изстрелян за около 100 000 долара чрез споделен полет, особено ако дели мястото с други. Някои академични екипи за CubeSat са докладвали общи бюджети за мисия от порядъка на 100 000–200 000 долара, включително сателита и изстрелването, особено ако изстрелването е било субсидирано. За сравнение, 10 CubeSat-а по 50 000 долара всеки могат да бъдат построени за цената на един традиционен сателит в диапазона от 500 милиона долара – поразителна разлика. Всъщност, пазарен доклад отбелязва, че дори в горния край, „CubeSat-ите обикновено са много по-евтини за създаване“ от обикновените сателити, понякога се посочва диапазон от 5 000 до 50 000 долара на бройка за производство (без изстрелване) при масово производство ^[43]. Дори някои цифри да са оптимистични, няма съмнение, че CubeSat-ите са икономичните автомобили на космическата индустрия.

Кой може да получи достъп до космоса чрез CubeSats? Отговорът: много по-широка общност от всякога. Университетите бяха пионерите – студентите построиха първите CubeSats и продължават да ги строят като образователни проекти. Сега гимназии са построили CubeSats (с помощта на ментори), които са летели в космоса. Малки държави са използвали CubeSat програми, за да получат достъп до космически изследвания; както беше споменато, в много случаи CubeSat е бил първият сателит на дадена държава – например, първият сателит на Естония (ESTCube-1 през 2013 г.) беше CubeSat, построен от студенти ^[44], и подобни истории има за държави от Гана до Непал и Филипините през 2010-те години. Организации като ООН и агенции като JAXA имат програми (напр. KiboCUBE с ООН), които предоставят на развиващите се страни възможности да изстрелят CubeSat от МКС, като понижават бариерата за влизане за държави, които никога не са имали космическа програма.

Частни компании, дори много малки стартъпи, могат да си позволят да построят прототип на CubeSat, за да тестват бизнес идея в орбита. През 2020-те години наблюдаваме бум на космически стартъпи благодарение на това – предприемачи могат да съберат няколкостотин хиляди долара от инвеститори или чрез краудфъндинг и наистина да изведат сателит в орбита, за да демонстрират услуга – нещо невъзможно в старата парадигма. Това беше наречено „демократизация“ на космоса. Както пише Питър Платцер, „по същия начин, по който персоналният компютър донесе изчислителна мощ на масите… наносателитите носят космоса на света, като намаляват разходите и увеличават достъпността с порядъци.“ ^[45] Космосът вече не е изключителна сфера на суперсили или програми за милиарди долари; мотивирана група хора в лаборатория (или дори в гараж) може да участва.

Това не означава, че CubeSats са лесни – все още се изискват специализирани знания за изграждане и управление, и много неща могат да се объркат. Но възможността да опиташ и да се учиш от неуспехи е много по-голяма, когато цената е ниска. Един университет може да си позволи студентски сателит за $50 000 да се провали в орбита; никога не би опитал сателит за $50 милиона. Тази толерантност към риска всъщност е заложена във философията на CubeSat: проваляй се бързо, учи се и опитай отново. И наистина, много от ранните CubeSats се провалиха или имаха кратък живот, но всеки даде ценни уроци, които подобриха следващото поколение. Сега, с по-зряла технология, дори ученически екипи успяват да построят работещи CubeSats.

Накратко, CubeSats намалиха драстично ценовата бариера за достъп до космоса. Това позволи иновации, практическо образование и навлизането на нови космически участници по целия свят. Резултатът е по-динамичен и приобщаващ космически сектор от всякога.

Приложения в различни сектори

Въпреки малкия си размер, CubeSat-ите са доказали, че са способни в широк спектър от приложения. Първоначално използвани предимно за технологични експерименти, сега те изпълняват реални мисии в науката, комуникациите, наблюдението на Земята и други области. Наскоро публикуван цялостен преглед на CubeSat мисиите отбелязва, че те са се разширили от „основни технологични демонстрации до сложни мисии, включително наблюдение на Земята, телекомуникации, астрономически изследвания, биологични експерименти и изследване на дълбокия космос.“ ^[46] По-долу са представени някои от основните области на приложение на CubeSat-ите с примери:

Наблюдение на Земята и дистанционно сондиране: Това е едно от най-успешните приложения на CubeSat. Съзвездие от CubeSat-и може да осигури чести, нискобюджетни изображения на Земята. Planet Labs са пионери в това, като изстрелват флотилия от 3U „Dove“ CubeSat-и, оборудвани с камери. Те управляват най-голямото съзвездие за наблюдение на Земята в историята, с десетки CubeSat-и, които ежедневно заснемат цялата планета с резолюция ~3–5 метра. До 2023 г. Planet са изстреляли над 450 CubeSat-а за изображения (72 от тях само през 2023 г.) ^[47], което позволява на изследователи, компании и правителства да получават ежедневни снимки на всяко място – полезно за земеделие, мониторинг на околната среда, реакция при бедствия и др. Други компании използват подобни малки сателити за наблюдение на парникови газове (напр. наноспътниците на GHGSat за проследяване на емисиите) и метеорологични явления. Дори прогнозирането на времето може да се възползва: НАСА и NOAA са разположили съзвездия от CubeSat-и за събиране на температурни и влажностни профили чрез измерване на изкривяванията на GPS сигнала (напр. мисията TROPICS с 3U CubeSat-и през 2023 г. за наблюдение на тропически бури). Способността на CubeSat-ите да носят мултиспектрални камери, радиометри или дори радар със синтетична апертура (с разгъващи се антени) означава, че те все повече могат да изпълняват задачи, които преди са били запазени за големи сателити за наблюдение на Земята, макар и с по-ниска цена и резолюция.
Комуникации и IoT: Комуникациите са още един сектор, който възприема малките сателити. Докато един CubeSat има ограничена честотна лента и мощност, голям брой такива могат да формират мрежи. Spire Global управлява съзвездие от над 100 CubeSat-а (предимно 3U), които събират глобални данни и изпълняват определени комуникационни роли ^[48]. Техните Lemur CubeSat-и, например, събират сигнали от Автоматичната идентификационна система (AIS) от кораби и ADS-B сигнали от самолети по целия свят, което е както форма на дистанционно наблюдение, така и комуникационен ретранслатор. Swarm Technologies (придобита от SpaceX) изстрелва миниатюрни 1/4U SpaceBEE сателити, за да изгради мрежа за Интернет на нещата (IoT) – по същество орбитална услуга за текстови съобщения за много нискоскоростни данни от свързани устройства навсякъде по Земята. Един Swarm сателит е с размери едва 11×11×2.8 см (наистина „хапка“), но с флотилия от такива се осигурява глобално покритие за проследяване на активи или предаване на сензорни данни. Тези примери показват как CubeSat-ите позволяват „интернет от космоса“ с минимален бюджет. Освен това някои CubeSat-и служат като любителски радиосателити, действайки като ретранслатори или предавайки изображения и телеметрия, които радиолюбителите могат да приемат – продължавайки дългата традиция на образователни и любителски комуникационни експерименти.
Наука и изследвания: Учени започнаха да използват CubeSats като мини космически сонди и изследователски инструменти. В ниска околоземна орбита много CubeSats изучават атмосферата на Земята, космическото време и магнитното поле. Например, група CubeSats може да изследва как плазмата взаимодейства с магнитосферата на Земята или да измерва космическата радиация на ниска цена. Някои носят малки телескопи или детектори за астрономически наблюдения (макар че скромният отвор ограничава възможностите им). Особено важно е, че биомедицински изследвания са били провеждани с CubeSats – например, един CubeSat съдържаше колонии от дрожди за изследване на увреждането на ДНК от космическа радиация (мисията BioSentinel). CubeSats също така се отличават като технологични демонстратори за изследвания: мисията на НАСА MarCO през 2018 г. изпрати два CubeSats (всеки с размер 6U) на път към Марс. Те станаха първите CubeSats, работещи в дълбокия космос, предавайки на живо данни от спускането на марсохода InSight обратно към Земята ^[49]. MarCO показа, че дори мини-сателити могат да издържат на трудностите на междупланетните пътувания и да изпълняват критични комуникационни функции на 150 милиона километра разстояние. След това НАСА изстреля CubeSats към Луната – през 2022 г. CubeSat-ът CAPSTONE (размер 12U) беше изпратен към Луната, за да изследва нова орбита и стана първият CubeSat, който обикаля около Луната ^[50]. CubeSats бяха също част от мисията Artemis I: НАСА и партньори поставиха 10 CubeSats в ракетата на Artemis I, за да извършат различни лунни и дълбококосмически експерименти ^[51]. Макар че не всички бяха успешни, това подчертава, че дори водещи изследователски програми вече включват CubeSats като допълнителни мисии за събиране на допълнителни научни данни. Можем да очакваме бъдещи мисии до Марс или астероиди да вземат CubeSat спътници, които да разузнават или събират данни паралелно с по-големите апарати.
Образование и обучение: Това беше първоначалната цел на CubeSats и остава основно приложение. Университети по целия свят включват CubeSat проекти в учебните си програми по аерокосмическо инженерство или наука, давайки на студентите практически опит. Много CubeSats носят прости научни експерименти или технологични тестове, създадени от студенти. Образователният ефект е огромен – цяло поколение млади инженери вече е създало хардуер, който е летял в космоса, което е изключително вдъхновяващо. Програми като “Fly Your Satellite!” на ESA и образователните инициативи за изстрелване на НАСА изрично подкрепят тези студентски мисии. Дори когато основната цел е образованието, тези CubeSats често допринасят с полезни данни за научни изследвания (например измерване на свойствата на долната термосфера или тестване на нови сензори). Някои CubeSats се изграждат от международни екипи от студенти, насърчавайки глобалното сътрудничество. Достъпността на CubeSats означава, че дори училища с ограничени ресурси или държави, които са нови в космическите изследвания, могат да участват, изграждайки местен човешки капитал в STEM областите.
Военни и отбранителни приложения: Отбранителните организации също проучват CubeSat-и за своите нужди. Ниската им цена и бързото разработване са привлекателни за тестване на нови тактически космически възможности. Например, военните са изстрелвали CubeSat-и с експериментални комуникационни полезни товари, сензори за наблюдение/разузнаване на Земята с ограничен бюджет или за използване като калибрационни цели и обучение за космическо наблюдение. Армията и Военновъздушните сили на САЩ са спонсорирали програми за CubeSat (като CubeSat-а Kestrel Eye за тактическа поддръжка с изображения от земята или различните предизвикателства за малки спътници на DARPA). CubeSat-ите няма да заменят големите разузнавателни спътници за високорезолюционни изображения или сигурни комуникации, но могат да ги допълват и да осигуряват резервираност. Например, група евтини CubeSat-и за изображения може да бъде изстреляна бързо, за да се получат „достатъчно добри“ снимки над интересуваща зона, или рояк CubeSat-и потенциално може да открива изстрелвания на ракети или да заглушава вражески радари в бъдеще. Тази област все още се развива, но отбраната е нарастващ дял от потребителската база на CubeSat. Забележително е, че разузнавателните агенции и военните първоначално са били предпазливи към CubeSat-ите, но с напредването на технологията разпознаха тяхната стойност; сега дори Националната разузнавателна служба на САЩ (NRO) редовно изстрелва CubeSat полезни товари за технологично развитие.
Технологично развитие и комерсиални услуги: Накрая, самите CubeSat-и често са приложението – тоест, компаниите използват CubeSat-и, за да тестват и доказват нови космически технологии (като нови миниатюризирани сензори, задвижване или изкуствен интелект на чип в космоса), които по-късно могат да бъдат мащабирани. Те също така все по-често предлагат директни услуги: търговски предприятия използват CubeSat-и за предоставяне на ежедневни изображения (Planet), метеорологични данни (Spire), данни за проследяване на кораби и самолети (Spire, HawkEye 360), двупосочни съобщения за IoT (Swarm), глобално проследяване на кораби чрез AIS (exactEarth чрез малките спътници на Orbcomm), и дори потенциално облачни изчисления или реклама от космоса (някои стартиращи компании са предлагали използване на малки спътници за светлинни билбордове или обработка на данни над атмосферата). Може да се каже, че сме в ерата на „услуги с малки спътници“, голяма част от която е изградена върху хардуер от клас CubeSat. Тези услуги често се продават на предприятия или държавни агенции, които оценяват по-ниската цена и възможността да обновяват сателитната мрежа често с нови технологии (тъй като CubeSat-ите имат по-кратък живот, съзвездията могат да се обновяват непрекъснато с подобрени модели).

Важно е да се отбележи, че CubeSat-ите имат ограничения: малкият им размер ограничава мощността и апертурата, така че не могат да правят всичко, което може един голям спътник. Но част от иновацията е в това да се адаптират мисии към това, което CubeSat-ите могат да правят добре. Чрез изстрелване на много от тях, може да се преодолеят индивидуалните ограничения (тази идея за разпределяне на задачи в съзвездие). С подобряването на технологиите в малки опаковки (по-добри камери, по-добри радиа, разгъваеми структури и др.), границата на възможното с CubeSat-и непрекъснато се измества. През 2025 г. вече видяхме CubeSat-и да откриват екзопланети (CubeSat-ът ASTERIA използва малък телескоп, за да открие успешно транзити на екзопланети), да измерват ледени облаци (NASA’s IceCube 3U измерва атмосферния лед), да тестват слънчеви платна (LightSail-2) и дори да опитват срещи с астероиди (японските CubeSat-и OMOTENASHI и ArgoMoon бяха изстреляни към Луната на борда на Artemis I). Обхватът на приложенията само нараства.

Цитирам Питър Платцер от Spire, „Малките, евтини сателити имат силата да променят бизнеса и да спасяват животи.“ ^[52] От проследяване на незаконен риболов до подобряване на метеорологичните прогнози в отдалечени региони, CubeSat-ите пряко допринасят за решаването на реални проблеми по начин, който преди беше непрактичен. А като правят космоса по-достъпен, те отключиха креативност в различни сектори – от земеделие до логистика и климатични науки – пораждайки нови приложения, които използват навременни, глобални данни от орбита.

Основни участници и организации

С оглед на разнообразните приложения по-горе, не е изненада, че широк кръг участници са ангажирани в сферата на CubeSat. Тук очертаваме основните категории и примери за ключови организации:

Космически агенции (NASA, ESA и др.): Държавните космически агенции бяха ранни поддръжници и потребители на CubeSat-и. NASA в частност възприе CubeSat-ите чрез програми като CubeSat Launch Initiative (която, както беше отбелязано, е изстреляла над 150 образователни CubeSat-и) и ги е интегрирала в научни мисии (напр. MarCO на Марс, Lunar Flashlight, BioSentinel и др.). NASA използва CubeSat-ите, за да „запълва стратегически пропуски в знанията“ и като евтини тестови платформи за нови технологии ^[53]. ESA (Европейската космическа агенция) също провежда програми за CubeSat-и, често чрез своя Образователен офис (програмата „Fly Your Satellite!“ за университетски екипи) и като част от мисии за демонстрация на технологии. И NASA, и ESA финансират разработването на усъвършенствани CubeSat технологии (като мини-пропулсия, междусателитни комуникации и др.), за да разширят възможностите на тези минисателити. Други национални агенции – напр. JAXA (Япония), ISRO (Индия), Роскосмос (Русия), CNSA (Китай) – също са изстрелвали CubeSat-и или са подкрепяли университети/компании да го правят. Всъщност почти всяка страна с космически възможности вече има някаква CubeSat дейност. Дори по-малки национални агенции в страни като Южна Корея, Австралия, Канада и много в Южна Америка и Африка инвестират в CubeSat проекти като начин да засилят космическите си възможности на ниска цена. За космическите агенции CubeSat-ите са отличен начин да ангажират следващото поколение, да запълнят нишови нужди от данни и да изпробват нови технологии бързо. Въпреки това, агенциите обикновено не разчитат на CubeSat-и за критични оперативни нужди (напр. не бихте заменили големите метеорологични сателити на NOAA изцяло с CubeSat-и – но може да ги допълните или първо да тествате нови сензори на CubeSat-и).
Университети и изследователски институти: Ролята на академичните среди е централна. Университетският CubeSat е практически жанр сам по себе си. Десетки университети по света имат лаборатории или клубове за разработка на CubeSat. Cal Poly и Stanford го започнаха, но много други поеха щафетата: MIT, Университетът на Мичиган, Georgia Tech, UT Austin, Cornell, сред много други в САЩ, както и международни участници като TU Delft (Нидерландия), Университетът на Токио (Япония), Surrey (Великобритания), UPC Barcelona (Испания) и др. Тези институции колективно са изстреляли стотици CubeSat-и. Те често си партнират с агенции (за изстрелване или финансиране) и понякога с индустрията. Университетските CubeSat-и обикновено целят да публикуват научни резултати или да демонстрират нова идея (защото „валутата“ на академичните среди е научната продукция и обучението на студенти). Специално споменаване заслужават някои гимназии и образователни неправителствени организации, които също се включиха, вдъхновявайки ученици преди университета. Значимостта на университетите означава, че CubeSat-ите са инструмент за развитие на кадри в аерокосмическата индустрия – много завършили, които са започнали с CubeSat-и, по-късно се присъединяват към космически компании или основават свои собствени.
Частни компании – оператори на CubeSat: Редица частни компании са специализирани в експлоатация на CubeSat съзвездия за предоставяне на услуги. Споменахме някои: Planet Labs (сателитни изображения), Spire Global (метеорологични данни, данни за кораби/самолети, анализи на земни данни), Swarm (IoT съобщения). Тези компании по същество са доставчици на космически данни, задвижвани от CubeSat хардуер. Още една е GeoOptics (събиране на метеорологични данни чрез GPS радио окултация, подобно на Spire), и HawkEye 360, която използва малко по-големи малки сателити за наблюдение на радио честотни емисии (за спектрално картографиране, радиоразузнаване и др.). Има и компании като AST SpaceMobile и OneWeb, които разполагат малки сателити за широколентов интернет – макар че това са микросателити, а не CubeSat форм-фактор, това показва как мисленето за множество сателити в съзвездие, повлияно от CubeSat, е проникнало в индустрията. Според анализи на индустрията, само няколко търговски играча отговарят за голям дял от всички изстреляни CubeSat-и през последните години. През 2019–2024 почти половината от всички изстреляни CubeSat-и са от само четири компании: Planet, Spire, Swarm (сега част от SpaceX) и компания, наречена Sitronics (която управлява CubeSat-и за наблюдение на Земята) ^[54]. Само Planet е изстреляла приблизително 270 CubeSat-а за този период (средно ~45 на година), за да поддържа и разширява своя флот ^[55]. Тези компании обикновено сами произвеждат сателитите си (Planet и Spire го правят, както беше отбелязано), защото това е съществено за бизнеса им – да могат бързо да променят дизайна и да заменят сателитите, когато навлязат отново в атмосферата или остареят ^[56]. Техният успех доказа жизнеспособността на CubeSat-базираните бизнеси и привлече инвестиции в сектора.
Частни компании – производители и доставчици: Освен тези, които управляват сателитите, съществува цяла екосистема от компании, които произвеждат CubeSat-и или доставят компоненти като услуга за други. Примери включват AAC Clyde Space (създадена от Clyde Space в Шотландия и ÅAC Microtec в Швеция), GomSpace (Дания), NanoAvionics (Литва/САЩ), Blue Canyon Technologies (САЩ), Tyvak (САЩ), ISISpace (Нидерландия), Pumpkin Inc. (един от първите доставчици на CubeSat комплекти), Sinclair Interplanetary (сега част от Rocket Lab, известни с реакционни колела и магнитни торкьори за CubeSat-и) и много други. Тези компании ще ви продадат готови CubeSat автобуси или ще изработят такъв по поръчка за вашата мисия. Те обслужват както търговски оператори, които не искат да произвеждат всичко вътрешно, така и държавни/академични клиенти, които имат идея за мисия, но се нуждаят от помощ от индустрията за реализирането ѝ. Както е отбелязано в един анализ, обаче, те се сблъскват с конкуренция от вътрешното производство на големи съзвездия ^[57]. Въпреки това, „веригата за доставки на CubeSat“ е добре установена. Дори доставчици на изстрелвания като SpaceX и Rocket Lab имат дъщерни дружества или програми за интегриране на CubeSat изстрелвания (например Rocket Lab придоби Sinclair и предлага пълна услуга „сателит като услуга“ на клиентите си).
Доставчици на космически изстрелвания: Макар и да не са производители на CubeSat-и сами по себе си, те са ключови участници. Компании като SpaceX (с програмата си за споделени изстрелвания) и Rocket Lab (малки специализирани изстрелвания) до голяма степен позволиха разпространението на CubeSat-и, като предложиха достъпни места за изстрелване. Съществуват и брокери като Spaceflight Industries и NanoRacks, които обединяват CubeSat изстрелвания. Тези участници понякога се появяват в дискусиите за CubeSat като „основни играчи“, защото без тях нито един от тези малки сателити не би достигнал орбита. Синергията между евтините многократно използваеми ракети (SpaceX) и множеството CubeSat-и е важна част от екосистемата. През 2023 г. честите мисии Transporter на SpaceX поставиха рекорди по брой изстреляни сателити – една Falcon 9 може да освободи над 100 малки сателита, много от които CubeSat-и. Това направи SpaceX донякъде доминиращ доставчик на изстрелвания за CubeSat-и напоследък ^[58]. Междувременно, специализираната по-малка ракета на Rocket Lab може да поставя CubeSat-и в орбити, които големите ракети може да не достигнат (като специфични наклонения). Нови изстрелвачи (Firefly, вече несъществуващият LauncherOne на Virgin Orbit, Astra и предстоящи като Terran на Relativity или SSLV на ISRO) всички са насочени към този пазар за изстрелване на малки сателити. Това е конкурентна област, движена от търсенето, което CubeSat-и помогнаха да се създаде.
Организации и консорциуми: Струва си да се отбележат и различни организации, които поддържат ресурси за CubeSat разработчици. Например, CubeSat Project в Cal Poly поддържа актуализирана CubeSat Design Specification и организира работни срещи за разработчици. Nanosatellite & CubeSat Database (от Erik Kulu) е добре познат обществен ресурс, който следи всички CubeSat изстрелвания ^[59]. Професионални конференции като годишната SmallSat Conference в Юта и CubeSat Developers Workshop в Калифорния са места за срещи на всички тези участници. А индустриални групи като Space Foundation (която отличи CubeSats) и различни национални космически общества популяризират дейността на CubeSats.

В обобщение, CubeSat революцията е усилие на много участници: NASA и ESA дадоха ранен тласък и ги използват за наука; компании като Planet и Spire ги превърнаха в жизнеспособен бизнес; университети по целия свят ги използват като учебни платформи и тестови полета за иновации; и поддържаща индустрия от производители и доставчици на изстрелвания се появи, за да отговори на търсенето. Тази взаимосвързана мрежа продължава да разширява границите на възможностите на CubeSats.

Забележителни CubeSat мисии

За да оценим въздействието на CubeSats, нека разгледаме подбор от забележителни мисии (минали и настоящи), които илюстрират техните постижения:

Първите CubeSats (2003): Първото изстрелване през юни 2003 включваше CubeSat XI-IV (построен от Токийския университет) и няколко други от университети като Cal Poly и партньори на Станфорд ^[60]. Тези 1U CubeSats бяха примитивни по днешните стандарти – целите им често бяха просто да изпратят сигнал-маяк, да направят една снимка или да докажат, че студентска електроника може да оцелее при изстрелване. Въпреки това тази мисия доказа жизнеспособността на концепцията и даде начало на глобалното CubeSat движение.
GeneSat-1 (2006): Един от ранните CubeSats на NASA Ames Research Center (3U), който пренасяше живи бактерии, за да изследва как реагират на космическата среда. GeneSat-1 беше един от първите биологични експерименти в CubeSat и работи успешно, показвайки, че дори изследвания в областта на науките за живота могат да се правят на тази малка платформа.
PhoneSat (2013): Серия малки 1U CubeSats, построени от NASA Ames, които буквално използваха Android смартфон като централен авионен блок. PhoneSat 1.0 и 2.0 бяха изстреляни през 2013, за да се провери дали сензорите/камерите на телефона могат да функционират в космоса и да управляват сателита ^[61]. Те предаваха снимки и доказаха, че телефон за $300 може да бъде мозъкът на сателит – впечатляваща демонстрация на COTS философията. (Един от PhoneSat-ите, забавно, беше наречен „Alexander“ на името на Александър Греъм Бел и изпрати съобщението „Hello, world“ на Морзов код от орбита.)
Съзвездие Flock (2014–настояще): Това е текущата мисия на Planet Labs. “Flock-1” беше първоначално изстрелян от МКС в началото на 2014 г.: група от 28 CubeSat-а, всеки от които е 3U Dove сателит за изображения, пуснати в орбита, за да започнат да заснемат Земята. Това беше най-голямото еднократно изстрелване на CubeSat-и по онова време. Оттогава Planet непрекъснато изстрелва Flock-и с подобрени Dove-и (включително “SuperDoves” с по-добри камери). Техните забележителни постижения: първата частна компания, която заснема цялата Земя ежедневно, първата, която управлява над 100 сателита едновременно в орбита, и демонстрира как бързо да се усъвършенства дизайнът на сателитите (използват agile подход, като пускат нови версии на всеки няколко месеца). Към средата на 2020-те съзвездието на Planet е еталон за търговски успех на CubeSat-и, с висока надеждност и огромно количество събрани данни. Още през 2015 г. те вече имаха над 30 активни CubeSat-а с планове за над 100 ^[62], и постигнаха тази цел в рамките на няколко години.
ESTCube-1 (2013): Избирам този пример като представител на “първите национални CubeSat-и.” ESTCube-1 беше първият сателит на Естония (1U), построен от студенти, който беше изстрелян през 2013 г. ^[63]. Той носеше нов експеримент: разгъване на електрически слънчев платнен кабел в космоса. Въпреки че разгъването на кабела частично се провали, сателитът изпрати ценни данни и постави Естония на космическата карта. По подобен начин първият сателит на Литва LitSat-1 и латвийският Venta, перуанският Chasqui, ганайският GhanaSat-1 и много други между 2014–2017 бяха CubeSat-и. Всеки от тях е значим за своите държави и показва, че космосът е достъпен за нови участници чрез CubeSat-и.
MarCO – Mars Cube One (2018): Може би една от най-драматичните мисии с CubeSat. MarCO се състоеше от два 6U CubeSat-а (с прякори WALL-E и EVE), построени от NASA JPL ^[64]. Те бяха изстреляни през май 2018 г. заедно със спускаемия апарат InSight, насочен към Марс. Когато InSight кацаше на Марс през ноември 2018 г., CubeSat-ите MarCO прелетяха покрай планетата и получиха телеметрията на спускаемия апарат в реално време, препредавайки я обратно към Земята – на практика действайки като миниатюрни комуникационни спътници в орбита около Марс. Това позволи на NASA да получи незабавно потвърждение за успешното кацане на InSight. Това беше рискова демонстрация (никога досега CubeSat-и не бяха работили извън земна орбита), но тя се увенча с блестящ успех. Те дори направиха снимки на Марс с миниатюрни камери ^[65]. MarCO показа, че CubeSat-ите могат да имат роля в мисии в дълбокия космос, добавяйки възможности на относително ниска цена ($18.5M общо за проекта MarCO) ^[66]. Както казва главният инженер на JPL Анди Клеш, „Тази мисия винаги беше за това да изтласкаме границите на миниатюризираните технологии и да видим докъде могат да ни отведат… Поставихме маркер. Бъдещите CubeSat-и може да отидат дори по-далеч.“^[67]
LightSail-2 (2019): 3U CubeSat, разработен от The Planetary Society (неправителствена организация за застъпничество в космоса), за да демонстрира технологията на слънчево платно. Той беше изстрелян в средата на 2019 г. и успешно разгърна голямо отразяващо майларово платно (~32 квадратни метра площ) от малка рамка на CubeSat. LightSail-2 успя да повиши орбитата си, използвайки налягането на слънчевата светлина – за първи път CubeSat (или който и да е спътник) използва слънчево платно за задвижване в земна орбита. Тази мисия изпълни дългогодишната визия за използване на CubeSat-и за изпробване на смели нови техники за космически полети. Тя също така ангажира обществеността (финансирана чрез дарения) и доказа, че дори задвижването със светлина е възможно в миниатюрен спътник. LightSail-2 работи повече от 2 години преди да навлезе отново в атмосферата, далеч надхвърляйки планираната си мисия, което показа здравината, която е възможна при добре проектиран CubeSat.
КубСат мисии на Artemis I (2022): Когато мисията Artemis I на НАСА (първият полет на ракетата SLS и космическия кораб Orion) излетя към Луната през ноември 2022 г., тя носеше 10 CubeSat-а като вторичен полезен товар ^[68]. Това беше безпрецедентно – изпращането на десет CubeSat-а в цислунарното пространство. Мисиите включваха: CAPSTONE (който успешно влезе в лунна орбита, за да проучи планираната орбита за бъдещата станция Gateway) ^[69]; LunaH-Map (6U апарат за картографиране на лунния водород – за съжаление, двигателят му отказа); NEA Scout (CubeSat със слънчево платно за посещение на астероид – но не се свърза след разгръщане); BioSentinel (биологичен експеримент с дрожди – в момента работи отвъд Луната); ArgoMoon (италиански CubeSat, който засне изображения на горната степен на мисията и Луната); OMOTENASHI (малък японски опит за кацане на Луната – не успя да се стабилизира и се разби); и още няколко, насочени към различни научни задачи. Не всички успяха, което подчертава, че CubeSat-ите в дълбокия космос все още са предизвикателство. Но самото им присъствие в лунна мисия показа, че CubeSat-ите вече са част от инструментариума за изследване на НАСА, включени дори в най-значимите мисии.
SuperDove & Pelican на Planet (2020-те): Надграждане на съзвездието на Planet – CubeSat-ите SuperDove (3U) имат подобрени камери с повече спектрални ленти за мониторинг на околната среда. А Planet вече развива някои спътници до малко по-големи “Pelican” малки спътници за по-висока резолюция, което показва тенденция CubeSat компаниите да преминават към по-големи платформи за по-големи възможности, след като първоначалното им съзвездие докаже пазара. Това е забележителна тенденция при мисиите: започва се с CubeSat-и, а след това може да се премине към по-големи апарати, след като се утвърдиш.
Съзвездието на Spire (2010-те–2020-те): CubeSat-ите на Spire, наречени LEMUR (3U), формират многофункционално съзвездие. Всеки LEMUR CubeSat носи AIS приемник (за проследяване на кораби), ADS-B приемник (за проследяване на самолети) и GPS радиоокултационен инструмент (за метеорологични данни). Те са изстреляли над 100 такива, което прави Spire вторият по големина оператор на CubeSat след Planet ^[70]. Забележителна мисия в това е Подобряване на метеорологичните прогнози: Spire предоставя данни на метеорологични агенции от CubeSat измервания, които допълват традиционните метеорологични спътници, като запълват пропуски, особено над океана. Това показва как съзвездие от CubeSat-и директно допринася за нещо толкова важно в ежедневието като прогнозата за времето.
Академични научни мисии: Няколко примера: QB50 (2017) – координирано изстрелване на 36 CubeSat-а от 23 държави, всички изучаващи долната термосфера и явленията при повторно навлизане в атмосферата. Това беше голям международен проект (финансиран от ЕС), целящ да ангажира много университети в една научна кампания. MinXSS – CubeSat на Университета на Колорадо, който наблюдаваше меката рентгенова спектрална област на Слънцето за изследване на слънчеви изригвания. Той предостави ценни научни данни за Слънцето. ASTERIA (2017) – CubeSat 6U на JPL/MIT, който успешно постигна прецизни измервания на светлината за откриване на транзити на екзопланети (дори откри малка екзопланета и спечели малка награда на НАСА за научните си постижения). Тези примери показват, че освен корпоративни и изследователски мисии, CubeSat-ите допринасят за авангардни научни изследвания.

Има още много, които могат да бъдат изброени (всеки CubeSat обикновено има хитроумна абревиатура и емблема на мисията!), но горните примери дават представа за широтата: от първите малки кубчета, които само издаваха сигнал, до планетарни изследователи и оперативни съзвездия. И с всяка година се постигат нови „първи“: първият CubeSat около Марс (MarCO), първият на Луната (CAPSTONE), първата слънчева платна, първият, измерил дадено явление и т.н. CubeSat-ите вече са редовна част от космическите новини ^[71] – нещо се случва почти всяка седмица, било университет да обяви, че сателитът им е готов, ракета да изстреля 50 наведнъж или нов стартъп да обещае услуга, базирана на десетки кубчета.

Тенденции при изстрелванията на CubeSat и растежа на пазара

Ръстът на дейността с CubeSat през последното десетилетие е експоненциален, и всички индикации сочат, че тази тенденция ще продължи (макар и с известни промени в начина на използване на CubeSat-ите). Някои ключови статистики и тенденции до 2025 г.:

Бързо увеличаване на броя: „Откакто първият CubeSat беше изстрелян през 2003 г., техният брой нараства експоненциално.“ ^[72] До края на 2014 г. са били изстреляни около 75 CubeSat-а ^[73]; към края на 2023 г. над 2 300 CubeSat-а са били изстреляни общо ^[74]. Това ускорение е поразително: 1000-ият CubeSat е изстрелян някъде около 2018 г. – отнело е около 15 години да се достигне до 1000 – но 2000-ият е достигнат в началото на 2023 г., по-малко от 5 години по-късно ^[75]. Всъщност, „отне почти 16 години за първите хиляда, и само ~4 години за вторите хиляда,“ както отбелязва един анализ ^[76]. Темпото през 2020-те е от порядъка на няколкостотин CubeSat-а годишно. 2023 г. постави нов рекорд с 359 изстреляни CubeSat-а през тази година (от общо 390 нано-сателита) ^[77]. Това означава, че CubeSat-ите съставляват значителна част от всички изстреляни сателити в световен мащаб. Част от този ръст се дължи на мега-совместните изстрелвания и растежа на търговските съзвездия.
Ръст на съзвездията срещу единични мисии: По-рано повечето CubeSat-и бяха единични мисии. Сега виждаме, че големи съзвездия съставляват голяма част от изстрелванията. Непрекъснатото внедряване на Planet и попълването на съзвездието на Spire означават десетки всяка година само от тези две компании. Въпреки това, нова тенденция е, че някои от тези компании започват да строят или използват малко по-големи сателити, тъй като услугите им се развиват (например, следващото поколение Pelican сателити на Planet са по-големи от CubeSat-класата, а някои IoT компании преминаха от 1U към 6U дизайни за повече възможности). В последните данни има бележка, че „повечето търговски съзвездия преминават към по-големи сателити, [но] наносателитите няма да изчезнат.“ ^[78] Това подсказва, че докато някои програми с голям обем CubeSat-и може да намалеят с увеличаването на размера, нови приложения за CubeSat-и ще запълнят празнината. Форматът CubeSat вероятно ще остане популярен за технологични демонстрации, академични мисии и нови стартиращи компании, дори и зрелите съзвездия да се развиват.
Пазарни прогнози: Пазарът на малки сателити (включително CubeSats) е един от най-бързо растящите сегменти в аерокосмическата индустрия. Прогнозите варират, но един доклад оценява размера на пазара на CubeSat на 516 милиона долара през 2024 г., с очакван годишен ръст от ~15%, достигайки около 1,55 милиарда долара до 2032 г. ^[79]. Друг начин да се погледне: до 2024 г. са изстреляни над 2 500 CubeSats, а прогнозите сочат, че над 10 000 CubeSats могат да бъдат изстреляни през следващото десетилетие (до средата на 2030-те), ако настоящите тенденции продължат ^[80]. Това би означавало още по-пренаселена ниска околоземна орбита, но и много по-голяма индустрия. Движещи сили на растежа са нарастващото търсене на данни за наблюдение на Земята, стремежът към глобална IoT свързаност и приложенията в научната и отбранителната сфера. Ръстът може да се ускори още повече, ако настъпят пробиви (например, ако CubeSats станат способни на нови мисии в дълбокия космос или нови търговски услуги).
Технологични тенденции: CubeSats също се развиват към по-големи възможности. Стандартните 3U и 6U отстъпват място на 12U+ за някои мисии, както беше споменато. Има и тенденция към модулност и plug-and-play компоненти, което улеснява нови участници да изграждат функционални сателити. Друга тенденция е комбинирането на CubeSats в координирани рояци или формации – вместо един сателит да върши всичко, се изстрелват няколко, които комуникират помежду си (например за 3D измервания на атмосферата на Земята или като разпределен антенен масив). Тази концепция набира популярност в научните предложения. Виждаме и тенденция CubeSats да излизат извън орбитата на Земята: след MarCO и кубовете на Artemis, се планират CubeSats за изследване на астероиди, лунни повърхностни спускаеми апарати (миниатюрен спускаем апарат е изключително труден, но екипи опитват), както и концепции за рояци CubeSats на Марс или в астероидния пояс. До края на 2020-те може да бъде направен първият междупланетен CubeSat мрежа, ако амбициозните планове на NASA или ESA се реализират (например, ESA е обмисляла CubeSats, придружаващи мисия за прихващане на комета).
Надеждност и живот: Ранните CubeSats имаха висок процент на откази (много никога не се свързваха или умираха бързо). С натрупания опит в индустрията, надеждността се подобрява. Въпреки това, академичните CubeSats имат репутация на ограничен живот – често 6 месеца до година работа. Търговските, изградени с повече ресурси, издържат по-дълго (най-новите SuperDoves на Planet имат проектен живот от 3-4 години в орбита, ограничен основно от височината на орбиталното разпадане). Статия от 2024 г. събра данни за живота и отбеляза въпроса: увеличават ли се отказите с повече академични CubeSats? Заключението беше, че метриките се различават – частично работещ сложен CubeSat може да е по-ценен научно от прост, който работи перфектно ^[81]. Във всеки случай се наблюдава бавно подобрение в контрола на качеството с узряването на CubeSat проектите. Много университети вече тестват CubeSats в термо-вакуумни камери и правят строги проверки, нещо, което не беше обичайно преди десетилетие.
Икономика: Цената на единица възможност продължава да намалява. Вече е обичайно да се говори за цена на сателит, а не за цена на мисия. Някои компании произвеждат сателити по поточен принцип (Planet стана известна с използването на техники, подобни на електронното производство). С увеличаване на мащаба на производството, разходите може да спаднат още повече. Въпреки това, нов фактор е явлението мега-съзвездия (като SpaceX Starlink с хиляди ~260 кг сателити). Макар че те не са CubeSats, те влияят на индустрията за малки сателити, като заемат капацитет за изстрелване и честотен спектър. Някои компании за малки сателити трябваше да коригират плановете си заради Starlink или OneWeb. От друга страна, огромното търсене на изстрелвания от мега-съзвездията намали цената на изстрелване за всички – в полза на CubeSats.

Като цяло, траекторията за CubeSats е растеж и още растеж, но и еволюция. Може би няма винаги да ги наричаме „CubeSats“, ако надраснат кубичната форма, но принципът на малки, достъпни сателити, изстрелвани в големи количества, няма да изчезне. В близко бъдеще очаквайте да видите повече интеграция на малки сателити с технологии като AI (обработка на данни на борда за намаляване на нуждата от предаване към Земята), връзки между сателитите (CubeSats, които комуникират помежду си чрез лазерни комуникации, например, за създаване на мрежи в космоса) и хибридни съзвездия (комбиниране на големи и малки сателити).

Анализаторите на индустрията също ще следят как ще се развие пазарът – ще има ли консолидация (сливания) между многото компании за малки сателити? Ще създадат ли данните от тези съзвездия нови индустрии в анализа (което вече се случва при стартъпи за геопространствен анализ)? И как ще реагират големите играчи – например, ще започнат ли традиционните производители на сателити да произвеждат масово микросателити или CubeSats? През 2020 г., например, Airbus (известен с големите сателити) обяви планове да строи малки сателити по поточен принцип, което показва, че моделът, популяризиран от CubeSats, влияе на цялата индустрия.

Трябва да се отбележи: не всичко е розово, някои по-ранни оптимистични прогнози (от средата на 2010-те) надцениха реалността – имаше прогнози за десетки хиляди CubeSats до началото на 2020-те, което не се случи напълно, отчасти защото някои планирани съзвездия не се реализираха или преминаха към по-големи сателити ^[82]. Въпреки това, към средата на 2020-те наистина виждаме хиляди, така че може би става дума само за разлика от няколко години. Настоящият консенсус е, че пазарът на малки сателити ще продължи да се разширява силно поне през следващото десетилетие, като CubeSats ще бъдат значителна част от това.

Регулаторни и опасения за космически отпадъци

Обратната страна на изстрелването на толкова много малки сателити е въпросът: Дали затрупваме космоса и създаваме опасности? Космическите отпадъци и управлението на сателитния трафик станаха горещи теми, тъй като CubeSats (и сателитите като цяло) се множат. Има няколко конкретни опасения и отговори:

Орбитален живот и отломки: Малките сателити, особено тези без задвижване, могат да останат в орбита много години и потенциално да се превърнат в „космически боклук“, след като излязат от употреба. Обща насока (определена от НАСА и приета международно) е всеки сателит в ниска околоземна орбита да се деорбитира в рамките на 25 години след края на мисията, за да се предотврати дългосрочното натрупване на отломки. Много CubeSat-и, изстреляни до около 500 км височина, естествено се връщат обратно в атмосферата много преди 25 години поради атмосферното съпротивление. Въпреки това, в ранните дни някои CubeSat-и бяха изпращани в по-високи орбити (600–800 км), където могат да останат десетилетия или векове. Проучване на НАСА от 2015 г. установи, че от 231 CubeSat-а, изстреляни между 2000–2014 г., 46 (около 1 от 5) ще останат в орбита повече от 25 години, като по този начин не отговарят на насоките за ограничаване на отломките ^[83]. Това предизвика тревога в космическата общност: ако стотици нови CubeSat-и се изстрелват ежегодно и много от тях остават десетилетия, рискът от сблъсъци нараства.

CubeSat-ите са физически малки (10–30 см), но все пак могат да унищожат или повредят друг сателит при сблъсък поради орбиталните скорости. Те също така са по-трудни за проследяване от големите сателити (въпреки че към средата на 2010-те, американската мрежа за проследяване показа, че може да проследява практически всички CubeSat-и до размер 1U ^[84]). Така че да се знае къде се намират не е толкова голям проблем, колкото колко дълго остават в орбита и представляват риск.

Отговорен избор на орбита: Една проста мярка за ограничаване на риска е изстрелването на CubeSat-и в по-ниски орбити. Много оператори започнаха да правят това доброволно. Както беше споменато, Planet Labs избра ниска орбита чрез МКС за ранните си изстрелвания именно за да може техните CubeSat-и да „се самопочистят“ в рамките на месеци ^[85]. Крис Бошуйзен, съосновател на Planet, каза през 2015 г.: „Имаме много строги политики за ограничаване на отломките… нашият основен отговор е да изстрелваме в много ниски орбити, които се самопочистват.“ ^[86]. Те дадоха пример, като гарантираха, че всеки повреден сателит ще навлезе бързо в атмосферата. Бошуйзен също подчерта култура на прозрачност: Planet споделя открито данните за проследяване на своите сателити с други, така че всички да знаят позициите им, вярвайки, че „общото пространство трябва да се уважава и всеки е отговорен участник… не искаме да сме компанията, която ще провали всичко за всички.“^[87]. Този етичен подход вече е широко приет сред операторите на CubeSat-и: никой не иска да бъде известен като източник на проблем с космически отломки.
Нови разпоредби (правило за 5 години): С оглед нарастващата пренаселеност, регулаторите започнаха да затягат правилата. През септември 2022 г. Федералната комисия по комуникациите на САЩ (FCC) прие много по-строго изискване: всеки сателит в ниска околоземна орбита, който е приключил мисията си, трябва да се деорбитира в рамките на 5 години, а не 25 ^[88]. Това „правило за 5 години“ се прилага за сателити, които се нуждаят от лиценз на FCC (по същество всички американски или изстреляни от САЩ сателити, които използват радиа, което включва повечето CubeSat-и). Това е значителна промяна, насочена директно към намаляване на бъдещите отпадъци. Европейската космическа агенция (ESA) също актуализира своята политика, като изисква обезвреждане след мисия в рамките на 5 години за проекти на ESA ^[89]. Тези действия сигнализират за глобална тенденция към по-строги стандарти за ограничаване на космическите отпадъци. Статия в Nature от 2025 г. приветства тези стъпки, но отбелязва, че глобалното спазване дори на старото правило за 25 години досега е било „слабо“ ^[90] – което означава, че прилагането ще бъде ключово. През 2023 г. FCC всъщност наложи първата глоба за неспазване на изискванията за космически отпадъци, като санкционира компания (Dish Network) за това, че не е деорбитирала правилно сателит (това беше голям геостационарен сателит, не CubeSat, но създаде прецедент, че регулаторите стават сериозни) ^[91].

За производителите на CubeSat, правилото за 5 години означава, че ако изстреляте на орбита, където естественото разпадане ще отнеме повече от 5 години, трябва да имате план за активно деорбитиране (например чрез драг сейл или задвижване) в края на живота. В противен случай няма да получите лиценз за работа. Това на практика обезкуражава поставянето на CubeSat-и над ~600 км височина, защото над тази височина 5-годишното разпадане не е гарантирано без специални мерки ^[92]. Можем да очакваме бъдещите CubeSat-и на по-високи орбити да включват системи като разгъваеми драг устройства или малки двигатели, за да отговорят на това изискване. Вече някои компании продават драг сейлове, оразмерени за CubeSat-и, които могат драстично да ускорят повторното навлизане при разгъване.

Избягване на сблъсъци: Повечето CubeSat-и исторически нямаха задвижване, така че ако се откриеше заплаха от сблъсък, те не можеха да се преместят. Това прехвърляше отговорността върху други оператори на сателити (обикновено по-големи сателити със способност за маневриране) да избягват, ако се предвиди близко преминаване (конюнкция). Това все още е така за много от тях. Въпреки това, все повече CubeSat-и сега се изграждат със задвижване (дори и само с малки тласкачи за дребни корекции). Ако тази тенденция продължи, може да видим CubeSat-и, които активно избягват сблъсъци сами, което би било голям плюс за управлението на космическия трафик. Но към момента задвижването при CubeSat-ите не е универсално – обикновено се среща при по-големите (6U/12U) или тези със специфични нужди на мисията.
Управление и проследяване на космическия трафик: Огромният брой малки сателити ускори усилията за подобряване на проследяването и координацията. Военната мрежа за космическо наблюдение на САЩ проследява над 45 000 обекта >10 см (и милиони по-малки фрагменти) ^[93]. CubeSat-ите допринасят към броя на проследимите обекти, макар че все още са малка част в сравнение с отломки като стари ракетни фрагменти. Притеснението не е само съществуващите отломки, а и потенциалното създаване на още, ако се случат сблъсъци. Често обсъждан „кошмарен сценарий“ е Синдромът на Кеслер – верижна реакция от сблъсъци, която прави космоса неизползваем ^[94]. Макар CubeSat-ите сами по себе си малко вероятно да го предизвикат (по-големият риск е сблъсък между големи сателити или изразходвани ракетни тела), всяко парче боклук увеличава плътността, а CubeSat със сигурност може да участва в сблъсък, който да генерира отломки. Затова интегрирането на CubeSat-и в бъдещи системи за управление на космическия трафик е от решаващо значение. Органи като FCC, NASA и международни партньори работят по по-добро споделяне на данни и евентуално задължителни технологии като активни транспондери на сателитите за по-лесна идентификация.
Проектиране за разрушаване и повторно навлизане: Друга интересна страна е да се гарантира, че когато CubeSat навлезе отново в атмосферата, той напълно изгаря (за да се избегне риск за хора на земята). Обикновено всичко под около 100 кг ще се изпари почти изцяло, а CubeSat-ите са малки, така че това обикновено е наред. Но ако CubeSat има особено здрави компоненти (напр. титаниеви или неръждаеми стоманени части, или плътни батерии), има малък шанс части да оцелеят при повторното навлизане. Затова вече има насоки за сателитните дизайнери да използват материали, които се разрушават при повторно навлизане, особено за по-големи малки сателити или такива с големи компоненти. CubeSat-ите най-често отговарят на това поради малкия си размер и тънкия алуминий, от който са изградени, но с увеличаването на размера им (12U+), това може да се преразгледа. Инициативата на ESA „Clean Space“ и други насърчават такива практики ^[95].
Инициативи за нулеви отпадъци: Някои организации призовават за бъдеща норма на „нулево създаване на отпадъци“ – което означава, че всеки сателит трябва да има надежден план за извеждане от орбита и дори може би да се проектират сателити, които активно да извеждат други или да улавят отпадъци. Макар това да е голямо предизвикателство, заслужава да се отбележи, че дори някои мисии с CubeSat са били предложени за справяне с отпадъците – например CubeSat, който може да разпъне мрежа или въже върху парче боклук (тези методи са тествани в малък мащаб от мисията RemoveDEBRIS, която не беше CubeSat, а малък сателит). Възможно е бъдещи рояци CubeSat-и дори да помагат за почистване на отпадъци, ако са подходящо оборудвани.
Правна отговорност: Операторите на CubeSat са подчинени на същото международно космическо право като останалите – държавата, която изстрелва, носи отговорност за всякакви щети. Така че, ако CubeSat причини сблъсък, страната, която го е изстреляла, може да бъде подведена под отговорност. Това все още не е било тествано в съдилища (нямаме известен сблъсък, причинен от CubeSat), но това мотивира правителствата да гарантират, че CubeSat-ите, които изстрелват, са в съответствие с нормите за безопасност. Имаше инцидент през 2019 г., когато стартъпът Swarm Tech изстреля четири малки сателита без одобрение от FCC (чрез индийска ракета) – което доведе до силно порицание от FCC и последващо затягане на процесите. Тези сателити бяха под размера за проследяване, което предизвика тревога. Компанията понесе последствия и оттогава никой не е опитвал неразрешено изстрелване по този начин, което подчертава, че регулаторният надзор е наваксал с ерата на CubeSat.

В обобщение, общността активно се занимава с проблемите, свързани с орбиталните отпадъци от CubeSat-и. Нововъзникващото правило за 5 години и подобни мерки са промяна на играта, която трябва драстично да намали бъдещите дълготрайни отпадъци от малки сателити ^[96]. Към 2025 г. почти всички, които изстрелват CubeSat-и, са наясно с тези отговорности и обикновено или избират ниска орбита, или включват план за извеждане от орбита. Фразата, използвана от Крис Бошуйзен, обобщава всичко: установяване на „твърди кодекси на поведение, за да се гарантира, че общото благо на космоса се уважава“ ^[97]. На международно ниво има призиви за хармонизиране на тези по-строги правила, така че всички държави да ги спазват, предотвратявайки възможността някоя „удобна юрисдикция“ да се превърне в вратичка ^[98].

Друга важна стъпка е възходът на услугите за космическа ситуационна осведоменост (SSA) – дори за CubeSat-и операторите могат да се абонират за данни за проследяване от Космическите сили на САЩ или компании като LeoLabs (които използват наземни радари за проследяване на отпадъци), за да знаят дали предстои сближаване. Много екипи на CubeSat вече активно следят орбитата на своя сателит и ще планират извеждане от орбита в края на живота, ако имат задвижване.

Това е процес на учене: революцията на CubeSat се случи толкова бързо, че регулациите изостанаха за известно време, но към средата на 2020-те виждаме как регулаторната среда наваксва, за да осигури устойчивост. Бъдещите мисии с CubeSat вероятно ще трябва да бъдат още по-внимателни – например, може би ще трябва да имат автоматизирани системи за деорбитиране или да докажат живот <5 години. Обнадеждаващо е, че дори при хиляди изстреляни малки сателити, досега няма големи инциденти с отломки, приписани на CubeSat, а операторите са мотивирани да запазят това положение, за да избегнат реакция, която би могла да ограничи цялата индустрия.

В заключение, наносателитите и CubeSat промениха начина, по който подхождаме към космоса. За малко повече от две десетилетия преминахме от една идея за CubeSat в университетска лаборатория до хиляди такива апарати, обикалящи Земята и излизащи отвъд. Те са пример за „повече с по-малко“ – използвайки модерни технологии в миниатюрни опаковки за постигане на цели, които някога изискваха многотонни сателити. CubeSat направиха космоса по-достъпен, по-чест и по-иновативен. Както създателят Жорди Пуиг-Суари отбелязва, CubeSat въведоха нови начини за правене на бизнес в космоса, които сега са в основата на много мисии в индустрията ^[99].

Пътешествието не е приключило – в много отношения то едва започва. Възможностите на CubeSat продължават да растат и тяхното присъствие в орбита ще стане толкова често срещано, колкото и на големите сателити. Те ще играят допълващи роли: няма да заменят напълно големите сателити, но ще запълват ниши и ще позволяват нови парадигми (като разпределени сензорни мрежи или бърза технологична итерация в орбита). Обществото също вече е част от космическото начинание както никога досега – чрез образователни проекти с CubeSat, гражданска наука с използване на данни от CubeSat и краудфъндинг на мисии като LightSail.

CubeSat наистина носят предизвикателства (управление на пренаселеността в орбита, координация на радиочестоти и др.), но световната космическа общност ги адресира чрез по-добри регулации и технически решения. Крайният резултат се възприема като положителен: по-демократизирано и динамично използване на космическото пространство.

Да цитираме Анди Клеш от JPL след успеха на Mars Cube One: „Забихме кол в земята… Бъдещите CubeSat може да отидат още по-далеч.“ ^[100] Наистина, от ниска околоземна орбита до Марс и отвъд, можем да очакваме тези миниатюрни сателити (или техните наследници) да продължат да разширяват границите на космическите изследвания и използване, доказвайки, че понякога големите въздействия идват от малки пакети.

Източници:

Цитат на Жорди Пуиг-Суари за влиянието на CubeSat ^[101]
Новини от Cal Poly за историята и въздействието на CubeSat ^[102]
Дефиниция на CubeSat и брой изстрелвания (Wikipedia/ESA) ^[103]
Данни от Nanosats.eu за масови класове на сателити и размери на CubeSat^[104]^[105]
Брифинг на NASA „Какво са CubeSats“^[106]
Статистика за изстрелвания на CubeSat (Erik Kulu, 2024)^[107]^[108]
Анализ на индустрията за CubeSat от Ill-Defined Space (търговски срещу академични) ^[109]
Питър Платцер за революцията на наносателитите (WEF) ^[110]
SpaceNews/Spaceflight Now за отломки и политики на Planet Labs ^[111]
Nature Communications Engineering за новите 5-годишни правила за деорбитиране ^[112]
Цитат на Анди Клеш (NASA/JPL) за мисията MarCO ^[113]
Wikipedia за MarCO и CubeSat-и за дълбокия космос ^[114]
Прессъобщение на NASA CAPSTONE (орбита около Луната) ^[115]
Пазарно проучване за растежа на индустрията CubeSat ^[116]
Преглед на MDPI 2025 за приложенията и растежа на CubeSat ^[117]
Форум на NASA Spaceflight / Данни на FCC за разходите по споделени полети ^[118], ^[119]
Уики за PhoneSats и CubeSats от МКС ^[120]
Spaceflight Now за изследване на орбиталния живот на CubeSats ^[121]
Цитат на Райън Нюджънт (Cal Poly CubeSat Lab) за размера на индустрията ^[122]
Други, цитирани по-горе. ^[123], ^[124], ^[125] и др.

References

Какво представляват нано-сателитите и CubeSat-ите?

Какво представляват нано-сателитите и CubeSat-ите?

История и еволюция на CubeSat

Дизайн и компоненти на CubeSat

Изграждане и изстрелване на CubeSat

Цена и достъпност

Приложения в различни сектори

Основни участници и организации

Забележителни CubeSat мисии

Тенденции при изстрелванията на CubeSat и растежа на пазара

Регулаторни и опасения за космически отпадъци

References

Mateusz Brzeziński

Search

Latest Posts