Il CubeSat è un tipo di satellite di ricerca, ha una dimensione cubica di 10x10x10cm e pesa circa 1kg, grazie al design compatto ed il relativo basso costo i CubeSat sono diventati popolari piattaforme per la ricerca spaziale da parte di istituzioni accademiche, associazioni e piccole aziende private, possono essere portati in orbita come payload secondario dai razzi lanciatori internazionali o lanciati nello spazio dall’interno della ISS.

LO SVILUPPO: Il progetto di riferimento Cubesat fu proposto nel 1999 dai professori Jordi Puig Suari del California Polytechnic State University e da Bob Twiggs della Stanford University. Il loro obiettivo era consentire agli studenti di progettare, testare e far funzionare un veicolo spaziale. Il termine “Cubesat” è stato coniato per denotare i nanosatelliti che rispettano le norme stabilite nella specifica di progettazione dei CubeSat pubblicata da Cal Poly come standard a sostegno degli sforzi compiuti da Puig-Suari e Twiggs.

IL PROGETTO: Lo standard di base da 10x10x10 cm è spesso chiamato 1U CubeSat, che significa una singola unità. I CubeSat si possono scalare solamente in un’unica dimensione assiale, sono stati progettati e lanciati CubeSat di tipo 1U, 2U e 3U, e di recente anche 1,5U e 6U. Nel 2004 il costo di sviluppo e di lancio di un CubeSat sfiorava i 65,000 USD, un costo molto inferiore a quello di un satellite classico, rendendo il CubeSat una valida opzione per scuole ed associazioni aventi progetti con ambizioni di scienze spaziali. In quell’anno circa 50 fra aziende, scuole ed associazioni governative in tutto il mondo svilupparono dei progetti basati sui CubeSat. Quest’anno si stima che saranno lanciati più di 200 CubeSat a livello mondiale, con un costo ulteriormente ridotto ad un terzo.

I COMPONENTI: La maggior parte dei CubeSat hanno a bordo come payload per la missione primaria solamente uno o due strumenti scientifici, mentre tutte le sezioni di un CubeSat vengono generalmente ridotte per adattarle alle sue specifiche di progettazione. Un CubeSat può contenere più di un computer per la gestione dei diversi compiti operativi, come ad esempio il controllo di assetto, la gestione dell’alimentazione, della temperatura di bordo e la gestione e le attività di controllo primario. Nel caso di AlSat#1 il Payload avrà due sezioni distinte, la prima dedicata alla finalità divulgativa e al collegamento radio con scuole ed istituti, la seconda dedicata alle finalità scientifiche e tecnologiche della missione.

RAZZO LANCIATORE: AlSat#1 verrà portato in orbita da un razzo lanciatore internazionale come ad esempio il razzo Vega, il nuovo lanciatore Europeo che decolla dalla base di Kourou, nella Guiana francese (dal pad di lancio del vecchio Ariane1) alla cui realizzazione ha partecipato ASI e ESA (l’Agenzia Spaziale Europea) e dei suoi partner industriali. Vega è un razzo innovativo, ad opera di un’azienda italiana, la Avio. Il motore è il fiore all’occhiello di questo razzo, a cominciare dal materiale in cui è contenuto, una fibra di grafite e resina epoxy. Uno degli scopi principali di questo nuovo lanciatore è portare nello spazio satelliti di piccole dimensioni, fra cui i CubeSat.

IL RILASCIO IN ORBITA: Indipendentemente dalla loro lunghezza, tutti i CubeSat hanno una superficie di base di 10×10 cm, quindi possono essere lanciati e rilasciati in orbita utilizzando un sistema comune, identico per tutte le missioni, chiamato P-POD ( Poly-Picosatellite Orbital Deployment) sviluppato e costruito dal Cal Poly. È quasi certo che AlSat#1 entrerà in orbita terrestre bassa (LEO), una banda larga che vanno da circa 150 fino a 600 km. Questa è la regione che ha anche molti satelliti di scienza e la stazione spaziale internazionale (ISS).

GROUND STATION: Per la comunicazione con AlSat#1 sarà costruita una apposita Ground Station e tale stazione di terrà potrà essere visitata dalle scuole e da tutti coloro interessati alla missione e si potrà partecipare a delle specifiche sessioni che consentiranno di interagire in tempo reale direttamente con il satellite.

SCOPO DELLA MISSIONE: Lo scopo principale della missione AlSat#1 sarà di coinvolgere università e istituti scolastici in un grande concorso che richiede la comunicazione diretta degli studenti con il satellite in transito sopra l’istituto, o direttamente presso la nostra sede. Il premio finale del concorso sarà consegnato direttamente dalle mani di un astronauta dell’ESA o della NASA durante un evento speciale organizzato da ADAA al termine della missione. Dal lato scientifico l’esperimento riguarderà una nuova metodologia di telecomunicazioni satellitari volta a valutare le prestazioni di tecniche innovative di mo-demodulazione e di signal processing per sistemi LEO, da condurre in collaborazione con la Sezione Telecomunicazioni del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano.

Dove orbiterà il nostro satellite? È quasi certo che AlSat#1 occuperà un’orbita terrestre bassa (LEO), compresa fra i 150 e i 600 km di quota. Questa è la regione occupata da molti satelliti scientifici e dalla stazione spaziale internazionale (ISS). È posta al di sotto la ionosfera, la fascia molto, molto sottile dell’atmosfera che coincide anche con gran parte del campo magnetico terrestre. Il campo magnetico della terra ci protegge dalle attività più feroci del sole. Particelle ad alta energia, emissioni di flare ed espulsioni di massa coronale (CME) vengono costantemente deviate dal campo magnetico prima che possano raggiungere la terra. Dove le linee di campo magnetico si concentrano e si tuffano verso la terra, in prossimità dei poli, questa energia si esprime sotto forma di aurore.