กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 8 นาที

แคนแซท

CanSat เป็นอุปกรณ์บรรทุก จรวดสำรวจชนิดหนึ่งที่ใช้ในการสอนเทคโนโลยีอวกาศมีลักษณะคล้ายกับเทคโนโลยีที่ใช้ในดาวเทียมขนาดเล็ก CanSat ไม่ได้ถูกส่งขึ้นไป ในอวกาศ...

แคนแซท

กลไกภายในของ CanSat

CanSat เป็นอุปกรณ์บรรทุก จรวดสำรวจชนิดหนึ่งที่ใช้ในการสอนเทคโนโลยีอวกาศมีลักษณะคล้ายกับเทคโนโลยีที่ใช้ในดาวเทียมขนาดเล็ก CanSat ไม่ได้ถูกส่งขึ้นไป ในอวกาศ แต่จะถูกปล่อยที่ระดับความสูงประมาณ 1 กิโลเมตร โดยใช้จรวดหรือบอลลูน[ 1 ]

ในการแข่งขัน CanSat จะต้องกำหนดให้ payload มีขนาดพอดีกับปริมาตรของกระป๋องโซดาทั่วไป (เส้นผ่านศูนย์กลาง 66 มม. และความสูง 115 มม.) และมีมวลต่ำกว่า 350 กรัม[ 2 ] สามารถติดตั้ง เสาอากาศภายนอกได้ แต่เส้นผ่านศูนย์กลางต้องไม่เพิ่มขึ้นจนกว่า CanSat จะออกจากยานปล่อย CanSat จะถูกปล่อยจากจรวดขนาดเล็กที่ความสูงซึ่งแตกต่างกันไปตามการแข่งขัน[ 3 ] CanSat มีระบบกู้คืน ซึ่งโดยปกติจะเป็นร่มชูชีพ เพื่อจำกัดความเสียหายเมื่อกู้คืนและเพื่อให้สามารถนำ CanSat กลับมาใช้ใหม่ได้ CanSat ถูกนำมาใช้ในการสอนเทคโนโลยีอวกาศเนื่องจากมีราคาไม่แพงและมีขนาดเล็ก

ประวัติศาสตร์

ในปี 1998 นักศึกษาและคณาจารย์ประมาณ 50 คนจาก 12 มหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นได้พบกันในการประชุมสัมมนาที่จัดขึ้นในฮาวาย นับเป็นการประชุมสัมมนาระบบอวกาศของมหาวิทยาลัยครั้งแรก ณ ที่นี้บ็อบ ทวิกส์ศาสตราจารย์กิตติคุณแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้เสนอแนวคิดเบื้องต้นของสิ่งที่ต่อมาจะกลายเป็นโครงการนาโนดาวเทียม[ 4 ]แนวคิดนั้นคือการปล่อยโครงสร้างที่มีขนาดเท่ากระป๋องโซดาขึ้นสู่อวกาศ โดยมีปริมาตรประมาณ 350 มิลลิลิตร และมวลประมาณ 500 กรัม ซึ่งนำไปสู่โครงการที่เริ่มต้นในปี 1999 ที่เรียกว่า ARLISS ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยในอเมริกาและญี่ปุ่น โดยทำการปล่อยครั้งแรกในวันที่ 11 กันยายนของปีนั้น และดำเนินการต่อเนื่องทุกปีโดยไม่หยุดชะงัก แนวคิดเบื้องต้นซึ่งยังคงแพร่หลายอยู่ในปัจจุบันคือการปล่อยดาวเทียมขนาด 350 มิลลิลิตรจำนวน 3 ดวง หรือดาวเทียมที่มีปริมาตรมากกว่านั้น วิธีการดังกล่าวจะเป็นจรวดที่สามารถเคลื่อนย้ายน้ำหนักได้ 1.8 กิโลกรัมและขึ้นไปได้สูงถึง 4,000 เมตร ซึ่งจะเปิดประตูสู่การบินอวกาศต้นทุนต่ำ - ประมาณ 400 ดอลลาร์สหรัฐ[ 5 ] ในปี 2000 ภารกิจมีความแตกต่างกันมาก เช่น การคำนวณการเปิดระบบลงจอดโดยใช้ข้อมูลที่ได้จากบารอมิเตอร์ หรือการใช้ ระบบ GPS แบบดิฟเฟอเรนเชียลโครงการนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นในปี 2001 เมื่อมีการเพิ่มหมวดหมู่ ComeBack ซึ่งกำหนดให้ดาวเทียมต้องถูกส่งไปยังเป้าหมายที่กำหนด ภารกิจนี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก และในปี 2002 นักศึกษาจากห้องปฏิบัติการหุ่นยนต์อวกาศของมหาวิทยาลัยโทโฮคุได้ขึ้นไปถึงระยะ 45 เมตรจากเป้าหมาย และในปี 2006 ตัวเลขนี้ลดลงเหลือ 6 เมตร ความสนใจในดาวเทียมประเภทนี้เพิ่มขึ้นและแพร่หลายมากขึ้น ในปี 2003 มหาวิทยาลัยโตเกียว ได้ส่งดาวเทียม CubeSatสองดวงขึ้นสู่วงโคจรซึ่งเป็นดาวเทียมที่มีขนาดใหญ่กว่า CanSats เล็กน้อยและมีรูปร่างเป็นทรงลูกบาศก์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการพัฒนาการแข่งขันหลายรายการโดยใช้แนวคิดเดียวกันกับที่ศาสตราจารย์บ็อบ ทวิกส์ เสนอไว้ และสะท้อนให้เห็นใน ARLISS ทั้งในระดับประเทศและระดับนานาชาติ

การดำเนินการ

องค์ประกอบหลัก

องค์ประกอบบางอย่างมีอยู่ใน CanSat ทุกรุ่น:

แหล่งจ่ายไฟ

แบตเตอรี่และ/หรือแผงโซลาร์เซลล์จ่ายพลังงานสำหรับการทำงานของระบบทั้งหมด ระบบจะต้องสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาสี่ชั่วโมง และควรเข้าถึงแบตเตอรี่ได้ง่าย[ 6 ]แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (LiPo) เป็นแบตเตอรี่ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดเนื่องจากประสิทธิภาพและอัตราส่วนกระแสต่อน้ำหนัก

ไมโครโปรเซสเซอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นหัวใจสำคัญของดาวเทียม เนื่องจากมีหน้าที่รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ภายนอก (เช่น เครื่องวัดความสูง เครื่องวัดความเร่ง หรือตัวส่งสัญญาณ) และประมวลผลสัญญาณเหล่านั้นเพื่อให้ทำงานตามที่ตั้งโปรแกรมไว้

โดยทั่วไปแล้ว CanSats จะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) และบอร์ด MCUซึ่งมีหน่วยความจำภายในสำหรับจัดเก็บข้อมูลควบคู่ไปกับไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการจัดเก็บข้อมูลจากเซ็นเซอร์ต่างๆ ระหว่างการบิน ตัวเลือก MCU ที่พบบ่อยที่สุดบางส่วน ได้แก่:

องค์ประกอบรอง

นอกเหนือจากองค์ประกอบที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว อาจมีการเพิ่มเติมองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อให้สอดคล้องกับภารกิจที่ได้รับมอบหมาย

บารอมิเตอร์

บารอมิเตอร์ประกอบด้วยเซลล์วัดความดันซึ่งเชื่อมต่อกับไมโครโปรเซสเซอร์และส่งสัญญาณที่มีค่าแรงดันไฟฟ้าตามความดันที่ตรวจจับได้ ไมโครโปรเซสเซอร์ใช้สภาวะบรรยากาศมาตรฐานในการคำนวณระดับความสูง ตัวอย่างของบารอมิเตอร์ที่ใช้ในอุปกรณ์ประเภทนี้ :

  • SCP1000

เทอร์โมมิเตอร์

เทอร์โมมิเตอร์ทำงานคล้ายกับบารอมิเตอร์ แต่สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ส่งไปยังไมโครโปรเซสเซอร์จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่วัดได้ ไมโครโปรเซสเซอร์จะตีความสัญญาณนี้โดยกำหนดค่าอุณหภูมิให้ ตัวอย่างของเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้มีดังนี้ :

  • แม็กซ์6675
  • ทีเอ็มพี102
จรวด CanSat (ซ้าย) และดาวเทียม CanSat ที่กำลังถูกปล่อย (ขวา)

โมดูล GPS

ระบบGPSเป็นระบบระบุตำแหน่งภาคพื้นดินที่ประกอบด้วยเครือข่ายดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก ซึ่งส่งตำแหน่งและเวลาการส่งสัญญาณอย่างต่อเนื่อง จากข้อมูลเหล่านี้ ตัวรับสัญญาณจะคำนวณตำแหน่งของตนเองโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียมทั้งหมดที่มีอยู่ เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่สูงขึ้น ตำแหน่งที่ได้จะถูกส่งไปยังไมโครโปรเซสเซอร์ผ่านพอร์ตอนุกรมในรูปแบบของสายข้อมูล

ในขั้นตอนการออกแบบ ตัวรับสัญญาณ GPS ควรติดตั้งในตำแหน่งที่สามารถมองเห็นดาวเทียมได้โดยตรงมากที่สุด เพื่อไม่ให้หลุดจากระยะการรับสัญญาณระหว่างการบิน สำหรับโครงสร้างโลหะของ CanSat ตัวรับสัญญาณควรติดตั้งในตำแหน่งที่โครงสร้างนั้นไม่บดบังแนวการมองเห็นของดาวเทียม

กล้อง

สามารถติดตั้ง กล้องขนาดเล็กไว้ใน CanSat เพื่อถ่ายภาพสิ่งต่างๆ ในระหว่างที่ CanSat กำลังลดระดับลงในอากาศ โดยต้องคำนึงว่า CanSat ไม่สามารถรับคำสั่งให้ใช้งานกล้องได้ในขณะที่หุ่นยนต์อยู่กลางอากาศ ดังนั้นไมโครโปรเซสเซอร์จะต้องเป็นผู้สั่งการให้กล้องถ่ายภาพ นี่คือตัวอย่างของกล้องสำหรับ CanSat:

  • กล้อง C328

ดาวเทียม Cansats ยังสามารถใช้สำหรับการทำแผนที่ 3 มิติได้อีกด้วย

มาตรวัดความเร่ง

ระบบนี้ประกอบด้วยเซ็นเซอร์วัดความเร่ง หนึ่งตัวหรือมากกว่า ในแกนต่างๆ เซ็นเซอร์วัดความเร่งทั้งหมดนี้ช่วยให้สามารถวัดความเร่งในแกนพิกัดได้ เซ็นเซอร์วัดความเร่งสามารถใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลหรือเพื่อกำหนดตำแหน่ง (โดยการอินทิเกรต) เซ็นเซอร์วัดความเร่งที่ดีที่สุดที่ใช้ในการกำหนดตำแหน่งเรียกว่า ระบบนำทางเฉื่อย (Inertial Navigation System: INS ) ซึ่งใช้ใน CanSat บางรุ่น ความไม่แน่นอนของระบบนี้ขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดในการปรับเทียบเซ็นเซอร์ ข้อดีของระบบนี้มีตั้งแต่ไม่จำเป็นต้องใช้ GPS ไปจนถึงความต้านทานต่อการรบกวนทางแม่เหล็ก ทำให้สามารถระบุตำแหน่งได้หลายตำแหน่งภายใน CanSat เซ็นเซอร์วัดความเร่งที่ใช้กันมากที่สุดบางส่วน ได้แก่:

  • ADXL345
  • LIS302

เข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์

บางครั้ง จำเป็นต้องทราบทิศทางที่ CanSat กำลังเคลื่อนที่ (เช่น เพื่อทำการลงจอดอย่างควบคุมได้) ในกรณีเช่นนี้ เซ็นเซอร์ เข็มทิศเป็นเซ็นเซอร์ขนาดเล็กมาก ซึ่งเช่นเดียวกับเข็มทิศแบบดั้งเดิม จะวัดมุมระหว่างทิศทางของตัวมันเองกับทิศเหนือ มุมนี้จะถูกส่งไปยังไมโครโปรเซสเซอร์ผ่านความต่างศักย์ ไมโครโปรเซสเซอร์จะตีความสัญญาณที่เข้ามาและดำเนินการตามนั้น ดังนั้น หาก CanSat มีจุดประสงค์ที่จะไปถึงเป้าหมายโดยไม่ใช้ตัวรับสัญญาณ GPS เซ็นเซอร์นี้จะมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง ตัวอย่างของเข็มทิศที่ใช้มีดังนี้:

  • ซีเอ็มพีเอส03
  • เอชเอ็มซี6352
  • เอชเอ็มซี5843

ประเภท

โดยทั่วไปแล้ว CanSats มีอยู่สองประเภทหลัก แต่โดยปกติแล้วจะมีการเพิ่มประเภทที่สามสำหรับเครื่องจักรที่ไม่เข้าข่ายสองประเภทแรก:

ระบบส่งข้อมูลทางไกล

นี่คือดาวเทียมที่มีจุดประสงค์หลักในการรวบรวมและส่งข้อมูลจากเที่ยวบินและสภาพอากาศแบบเรียลไทม์ เพื่อให้สถานีภาคพื้นดิน ประมวลผล ดาวเทียมประเภทนี้ไม่ใช้ ระบบ ควบคุมทิศทางเนื่องจากเป้าหมายไม่ใช่การตกที่จุดใดจุดหนึ่งโดยเฉพาะ แต่เป็นการรวบรวมข้อมูลระหว่างการลงจอด (ซึ่งโดยปกติจะไม่สามารถควบคุมได้) ในบรรดาระบบที่กล่าวถึงในส่วนก่อนหน้านี้ ระบบที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ บารอมิเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์ GPS และกล้อง

คัมแบ็ค

หน้าที่หลักของอุปกรณ์เหล่านี้คือการลงจอดอย่างควบคุมได้ให้ใกล้กับเป้าหมายที่กำหนดโดยพิกัด GPS มากที่สุด อุปกรณ์เหล่านี้สามารถควบคุมได้ด้วยGPSหรือระบบนำทางเฉื่อย (Inertial Navigation System หรือINS ) ตำแหน่งนี้จะถูกส่งไปยังไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งจะเปรียบเทียบตำแหน่งของเป้าหมายกับการวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้เพื่อคำนวณมุมที่ควรเลี้ยวเพื่อเข้าหาเป้าหมาย และให้คำแนะนำที่เหมาะสมแก่ ระบบ ควบคุมทิศทางกระบวนการนี้จะทำซ้ำอย่างต่อเนื่องเพื่อทำการแก้ไข อุปกรณ์เหล่านี้ยังเก็บข้อมูลเกี่ยวกับการบินด้วย แต่เนื่องจากจำนวนเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งมีน้อยกว่า ข้อมูลจึงมีน้อยกว่าในประเภทก่อนหน้า โดรน ComeBack CanSat จะมี ระบบ ควบคุมทิศทาง เสมอ ซึ่งช่วยให้สามารถบังคับทิศทางและเคลื่อนที่ไปยังเป้าหมายได้ โดยปกติกลไกดังกล่าวจะทำงานโดยแอคทูเอเตอร์ หนึ่งตัวหรือมากกว่า ที่ควบคุมโดยไมโครโปรเซสเซอร์ เพื่อให้เซอร์โวมอเตอร์หมุนไปด้านใดด้านหนึ่งและทำให้ CanSat หมุนไปด้วย มีสองประเภทหลักขึ้นอยู่กับว่า CanSat มีร่มชูชีพหรือเครื่องร่อน หรือมีใบพัดและปีก

ดาวเทียม CanSats ที่ติดตั้งร่มชูชีพหรือร่มร่อน

โดยทั่วไป อุปกรณ์เหล่านี้มีระบบควบคุมทิศทางที่ประกอบด้วยเกลียวที่เคลื่อนที่แบบไม่สมมาตร เพื่อสร้างความแตกต่างของแรงยกตามแกนยาว ทำให้ CanSat หมุนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง มันใช้กลไกที่ค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้ควบคุมได้ยาก เนื่องจากอัตราการลงจอดโดยทั่วไปค่อนข้างต่ำ และพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ทำให้เกิดแรงยก

ดาวเทียม CanSats ที่มีปีกหรือใบพัด

ดาวเทียมแบบ CanSats ที่ใช้ ร่มชูชีพ หรือเครื่องร่อน มีกลไกที่ซับซ้อนกว่าและอ่อนไหวต่อสภาพอากาศมากกว่าอุปกรณ์ประเภทนี้ควบคุมได้ยากกว่ามากและต้องการระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำการแก้ไขได้บ่อยครั้งต่อวินาที เนื่องจากอัตราการลงจอดที่สูงกว่า

โอเพ่นคลาส

ในหมวดหมู่นี้ หุ่นยนต์ใดๆ ก็ตามที่ไม่รวมอยู่ในสองหมวดหมู่ก่อนหน้านี้สามารถส่งเข้าประกวดได้ หุ่นยนต์ CanSat ส่วนใหญ่ที่นำเสนอในหมวดหมู่นี้เป็นหุ่นยนต์ที่ใช้ทดสอบระบบใหม่หรือการออกแบบใหม่ที่ยังไม่เคยได้รับการทดสอบมาก่อน (หุ่นยนต์สาธิตเทคโนโลยี)

ความสนใจทางการศึกษา

ต้นทุนการดำเนินการที่ต่ำ เวลาเตรียมการที่สั้น และความเรียบง่ายของการออกแบบเมื่อเทียบกับโครงการอวกาศอื่นๆ ทำให้แนวคิดนี้เป็นโอกาสที่ดีเยี่ยมสำหรับนักเรียนที่จะก้าวแรกสู่อวกาศ นักเรียนมีหน้าที่รับผิดชอบในการเลือกวิธีการปฏิบัติภารกิจ การออกแบบ CanSat การบูรณาการส่วนประกอบ การตรวจสอบการทำงานที่ถูกต้อง การเตรียมการปล่อย การวิเคราะห์ข้อมูล และการจัดทีมโดยการแบ่งงาน[ 7 ] โดยพื้นฐานแล้วมันคือแบบจำลองขนาดของการออกแบบ การสร้าง และการปล่อยดาวเทียมจริง กระบวนการที่จำเป็นในการพัฒนา CanSat เกี่ยวข้องกับกระบวนการเรียนรู้ที่เรียกว่า การเรียนรู้แบบใช้ปัญหา เป็นฐาน[ 8 ]ซึ่งเป็นวิธีการสอนแบบใหม่ที่นักเรียนเป็นตัวละครหลักและเป็นผู้ที่ต้องแก้ปัญหา ลักษณะสำคัญของโครงการประเภทนี้คือการดำเนินการโดยทีมที่เผชิญกับปัญหาที่เปิดกว้างซึ่งขับเคลื่อนด้วยความท้าทายที่ต่อเนื่อง การสนับสนุนจากครูจะลดลงตามประสบการณ์ที่กลุ่มได้รับเพื่อให้ตระหนักว่าวิศวกรรมระบบยังต้องจัดการกับความซับซ้อนของการพัฒนาและการวิจัยความสามารถของตนเองด้วย[ 9 ] สาขาวิชาวิศวกรรมอวกาศเป็นหนึ่งในวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการศึกษาเพราะมีหัวข้อที่น่าสนใจมากมาย

การแข่งขัน

การแข่งขัน CanSat จัดขึ้นในยุโรป สหรัฐอเมริกา และเอเชีย เป็นต้น

สหรัฐอเมริกา

การแข่งขัน CanSat

ในสหรัฐอเมริกา การแข่งขันออกแบบ-สร้าง-ปล่อยดาวเทียม CanSat ครั้งหนึ่งจัดโดยสมาคมการบินและอวกาศแห่งอเมริกาและสถาบันการบินและอวกาศแห่งอเมริกาผู้สนับสนุนการแข่งขันรายอื่น ๆ ได้แก่ ห้อง ปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือNASA AGI บริษัทOrbital Sciences Corporationบริษัท Praxis Incorporated และSolidWorks [ 10 ]

อาร์ลิส

โครงการ ARLISS เป็นความร่วมมือระหว่างนักศึกษาและคณาจารย์ในโครงการพัฒนาระบบอวกาศของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและสถาบันการศึกษาอื่นๆ เพื่อสร้าง ปล่อย ทดสอบ และกู้คืนดาวเทียมขนาดเล็กต้นแบบเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการปล่อยขึ้นสู่วงโคจรโลกหรืออวกาศดาวอังคาร[ 11 ] ARLISS เสนอความท้าทายในการได้รับประสบการณ์จริงในวงจรชีวิต (ประมาณหนึ่งปี) ของโครงการอวกาศ แต่ละทีมออกแบบและสร้างดาวเทียมหนึ่งดวงหรือมากกว่านั้น และพวกเขาย้ายไปยังสถานที่ปล่อยที่แบล็คร็อค รัฐเนวาดา เพื่อดูแลการเตรียมการ การปล่อย การดำเนินงาน และการกู้คืนการทดลองอย่างปลอดภัย ARLISS จัดหาจรวด ซึ่งแต่ละลำสามารถบรรทุก CanSats ร่มชูชีพได้สามดวงที่ระดับความสูง 3,500 เมตร ซึ่งทำให้ CanSat แต่ละดวงมีเวลาบินประมาณ 15 นาทีไปยังการทดลอง ซึ่งจำลองการผ่านวงโคจรต่ำจากขอบฟ้าถึงขอบฟ้า

ยุโรป

การแข่งขัน CanSat ของยุโรปได้รับการส่งเสริมโดยองค์การอวกาศยุโรปและมุ่งเน้นไปที่นักเรียนมัธยมปลาย เป็นการแข่งขันที่ CanSat แต่ละลำต้องเป็นไปตามข้อกำหนดดั้งเดิมของปริมาตรและมวลไม่เกิน 350 กรัม พร้อมกับข้อกำหนดอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับเวลาบินและงบประมาณ นอกจากนี้ยังต้องวัดความดันและอุณหภูมิและส่งข้อมูลนี้แบบเรียลไทม์ นอกเหนือจากนี้ CanSat จะต้องปฏิบัติภารกิจรองที่เลือกได้อย่างอิสระ ข้อเสนอสำหรับภารกิจนี้จะใช้ในการคัดเลือกทีมที่จะปล่อย CanSat ของตนขึ้นสู่จรวดที่พุ่งขึ้นไปที่ความสูง 1,000 เมตร จากนั้นจึงเปิดและปล่อย CanSat สองลำที่อยู่ภายใน[ 12 ]

อินเดีย

การแข่งขัน University CanSat Challenge โดย Antariksha Labs-ARDL [ 13 ] – CanSat [ 14 ]มาถึงอินเดียแล้ว เป็นการแข่งขันออกแบบ-สร้าง-บิน ที่เปิดโอกาสให้ทีมต่างๆ ได้สัมผัสกับวงจรชีวิตการออกแบบของระบบการบินและอวกาศ การแข่งขัน University CanSat Challenge ได้รับการออกแบบมาเพื่อสะท้อนถึงโครงการการบินและอวกาศทั่วไปในขนาดเล็ก ภารกิจและข้อกำหนดต่างๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อสะท้อนถึงแง่มุมต่างๆ ของภารกิจในโลกแห่งความเป็นจริง รวมถึงข้อกำหนดด้านการวัดระยะทาง การสื่อสาร และการปฏิบัติงานแบบอัตโนมัติ แต่ละทีมจะได้รับคะแนนตลอดการแข่งขันจากผลลัพธ์ในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น ตารางเวลา การตรวจสอบการออกแบบ และเที่ยวบินสาธิต งานนี้จัดขึ้นในช่วงกลางเดือนสิงหาคม 2558 จนถึงการปล่อยในวันที่ 17 มกราคม 2559 ที่ Hoskote [ 15 ]จัดโดย Antariksha Labs [ 16 ]และเป็นเจ้าภาพโดย Indian Institute of Science [ 17 ]บังกาลอร์ คณะกรรมการที่ตัดสินงานนี้เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงของISRO [ 18 ]ทีม NIT Surat ได้รับชัยชนะหลังจากการบรรยายสรุปหลังเที่ยวบิน

สาธารณรัฐเช็ก

จัดโดย ESERO สาธารณรัฐเช็ก เป็นการแข่งขันขนาดเล็กที่ใช้เป็นรอบคัดเลือกสำหรับการแข่งขัน CanSat ของยุโรป ผู้เข้าร่วมจะมุ่งเน้นไปที่การสร้างดาวเทียมเองเป็นหลัก รวมถึงการนำเสนอโครงการต่อคณะกรรมการและสาธารณชนอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากการเผยแพร่บนเครือข่ายสังคมออนไลน์และการนำเสนอโครงการต่อสาธารณชนโดยรวมนั้นมีส่วนสำคัญในการประเมินขั้นสุดท้าย[ 19 ]

สเปน

ห้องปฏิบัติการวิจัยอวกาศและไมโครกราวิตี้ (LEEM) ร่วมกับมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคแห่งมาดริด (UPM) จัดการแข่งขัน CanSat นานาชาติมาตั้งแต่การแข่งขัน CanSat นานาชาติครั้งแรกที่จัดขึ้นในปี 2551 โดยมีสามประเภทตามประเภทของ CanSat ที่ระบุรายละเอียดไว้ด้านบนของหน้านี้ นอกจากนี้ยังมีประเภทเปิดอีกประเภทหนึ่งซึ่งข้อจำกัดด้านขนาดไม่เข้มงวดนัก และอุปกรณ์สามารถมีมวลมากกว่าได้ สูงสุดประมาณ 1 กิโลกรัม[ 20 ]เช่นเดียวกับการแข่งขันในยุโรป ข้อมูลบางส่วนจะต้องส่งผ่านระบบโทรมาตรแบบเรียลไทม์ และมีข้อจำกัดด้านงบประมาณสำหรับทีมที่เข้าร่วม

ฝรั่งเศส

การแข่งขันของฝรั่งเศส ซึ่งจัดโดยCNES (หน่วยงานอวกาศของฝรั่งเศส) และสมาคม Planète Sciences จะจัดขึ้นในระหว่าง แคมเปญ C'Spaceซึ่งเป็นโครงการเผยแพร่เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับอวกาศสำหรับเยาวชน ในการแข่งขันนี้ CanSats จะถูกปล่อยจากเรือเหาะแบบอยู่กับที่ที่ระดับความสูงประมาณ 200 เมตร มีสองประเภทให้เลือกคือ "นานาชาติ" และ "เปิด" ซึ่งข้อกำหนดด้านปริมาตรจะขยายออกไปเพื่อให้มีปริมาตรได้ถึง 1 ลิตร เมื่อเทียบกับ 330 มิลลิลิตรของ CanSat แบบดั้งเดิม[ 21 ]

สาธารณรัฐเกาหลี

ตั้งแต่ปี 2012 กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีสารสนเทศ และการวางแผนอนาคต ของเกาหลี ได้ให้การสนับสนุนการแข่งขัน/ค่าย CanSat ของเกาหลี เพื่อส่งเสริมวัฒนธรรม CanSat ในเกาหลีและเพิ่มพูนความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับการจัดการดาวเทียม การแข่งขันนี้ร่วมกับการแข่งขัน CubeSat ของเกาหลี ถือเป็นการแข่งขันดาวเทียมหลักสองรายการที่รัฐบาลเกาหลีจัดขึ้น การแข่งขันนี้ดำเนินการโดย SaTReC (ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีดาวเทียม) ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยดาวเทียมแห่งชาติที่รับผิดชอบดาวเทียมเกาหลีที่ประสบความสำเร็จหลายดวง และเป็นส่วนหนึ่งของKAISTซึ่งเป็นหนึ่งในโรงเรียนวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุด ค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการพัฒนา CanSat ได้รับการอุดหนุนจากรัฐบาลเกาหลีตามความจำเป็น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแผนแม่บทของรัฐบาลในการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศ นักเรียนมัธยมปลายและนักศึกษาระดับปริญญาตรีสามารถจัดทีมละ 3 คนเพื่อเข้าร่วมการแข่งขันนี้ได้[ 22 ]

นักเรียนมัธยมปลาย (เกรด 10-12) เข้าร่วมในภาค Seulgi (슬기부) และต้องทำภารกิจสร้างสรรค์เพิ่มเติมโดยใช้แพลตฟอร์ม CanSat พื้นฐาน ตัวอย่างของภารกิจเหล่านี้ ได้แก่ ' ระบบพื้นฐานที่ใช้ Python ' และ 'โครงสร้างโมดูลาร์สำหรับ CanSats' [ 23 ]ทุกเดือนพฤษภาคม ทีมที่เข้าร่วมทั้งหมดจะต้องส่งแผนการพัฒนา CanSat และดำเนินการภารกิจเฉพาะทีม จากนั้น 20 ทีมที่ได้รับการคัดเลือกตามความเป็นไปได้ของภารกิจและความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ CanSat ทีมเหล่านี้จะได้รับการศึกษาทางออนไลน์และได้รับเวลาในการดำเนินการภารกิจตามระบบพื้นฐานที่พวกเขาสร้างขึ้น ความสมบูรณ์ของภารกิจและระบบพื้นฐานจะได้รับการประเมินอีกครั้งเพื่อเลือก 10 ทีมที่สามารถปล่อย CanSat ได้ในที่สุด หลังจากการอบรมโดยนักวิจัยอวกาศชาวเกาหลี CanSat เหล่านี้จะถูกปล่อยในโกฮึง ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ศูนย์อวกาศนาโรตั้งอยู่[ 24 ]

นักศึกษาปริญญาตรีเข้าร่วมโครงการ Changjo sector (창조부) และผ่านกระบวนการที่คล้ายคลึงกับนักเรียนมัธยมปลาย ความแตกต่างหลักคือ ในขณะที่นักเรียนมัธยมปลายจะได้รับโปรแกรมพื้นฐานเพื่อช่วยเหลือนักเรียนที่ไม่คุ้นเคยกับการเขียนโปรแกรม นักศึกษาปริญญาตรีจะต้องเขียนโปรแกรมพื้นฐานด้วยตนเอง ตารางเวลาพื้นฐานนั้นเหมือนกับของนักเรียนมัธยมปลาย

นักเรียนระดับมัธยมต้นและนักเรียนระดับประถมศึกษาบางส่วน (เกรด 5–9) เข้าร่วมในสิ่งที่เรียกว่า 'ค่าย CanSat ของเกาหลี' ซึ่งดูแลและสนับสนุนโดยหน่วยงานเดียวกัน โดยทีมจำนวน 30 ทีม ซึ่งประกอบด้วยนักเรียน 2 คน จะถูกคัดเลือกให้เข้าร่วมค่าย CanSat โดยพิจารณาจากความสนใจและความรู้เกี่ยวกับ CanSat เป็นเวลา 2 วัน นักเรียนเหล่านี้จะได้รับการศึกษาจากนักวิจัยด้านอวกาศของเกาหลี พวกเขาพัฒนา CanSat พื้นฐานของตนเอง (พร้อม GPS เซ็นเซอร์วัดความสว่าง หน่วยมวลเฉื่อย ฯลฯ) ในระหว่างค่าย[ 25 ]

ญี่ปุ่น

การปล่อยจรวดโดยใช้บอลลูนในการแข่งขันของญี่ปุ่นในงาน Noshiro Space Event '07 ที่จัดขึ้นในเมืองโนชิโร จังหวัดอาคิตะ

ในญี่ปุ่น การแข่งขันนี้จัดโดย UNISEC (University Space Engineering Consortium) และแตกต่างจากการแข่งขันครั้งอื่นๆ ที่มีการปล่อย CanSat ด้วยจรวด แต่ในครั้งนี้จะใช้บอลลูนที่ลอยขึ้นไปที่ความสูงระดับหนึ่ง จากนั้นจึงปล่อย CanSat ลงมา การแข่งขันนี้มุ่งเน้นไปที่การไปถึงตำแหน่งที่กำหนด ไม่ว่าจะด้วยการปรับเปลี่ยนเส้นทางการบิน หรือการเพิ่มล้อเพื่อให้ CanSat ไปถึงสถานที่ที่ต้องการได้[ 26 ]

อาร์เจนตินา

ในอาร์เจนตินา มีการประชุม CanSat แต่ไม่ใช่การแข่งขัน แต่เป็นการศึกษาเชิงวิธีวิจัยที่ดำเนินการผ่านการทดลองโดยใช้จรวดนำส่งที่สร้างเองและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โครงการนี้เปิดให้ใช้ฟรีและสร้างความพึงพอใจให้แก่นักเรียน โดยให้พวกเขามีส่วนร่วมในวงจรชีวิตทั้งหมดของโครงการวิศวกรรมที่ซับซ้อน ตั้งแต่การออกแบบแนวคิด การบูรณาการ การทดสอบ และการปฏิบัติงานของระบบจริง ไปจนถึงการประชุมสรุปหลังภารกิจ โครงการ CanSat จัดขึ้นเป็นประจำทุกปีโดย ACEMA (สมาคมจรวดทดลองและการจำลองอวกาศแห่งอาร์เจนตินา) โครงการนี้ได้รับการนำเสนอในเดือนกันยายน พ.ศ. 2546 ในการประชุมเชิงวิชาการ และ CanSat ลำแรกของอาร์เจนตินาถูกปล่อยในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2547 ซึ่งสร้างโดยนักเรียนจาก Colegio San Felipe Neri

อิหร่าน

การแข่งขัน Iran Cansat Competition (ICC) เป็นอีกหนึ่งการแข่งขันด้านการออกแบบและการผลิตดาวเทียม Cansat ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสถาบันวิจัยการบินและอวกาศแห่งอิหร่าน (ARI) การแข่งขันนี้จัดขึ้นทุกปีตั้งแต่ปี 2011 และแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ประเภทคลาสสิกและประเภทมืออาชีพ ประเภทคลาสสิกประกอบด้วย ภารกิจสำรวจ ชั้นบรรยากาศและการถ่ายภาพ/วิดีโอ ในขณะที่ประเภทมืออาชีพประกอบด้วยภารกิจกู้คืนและนำดาวเทียมกลับสู่พื้นโลก ทีมต่างๆ จะต้องจัดทำรายงาน PDR และ CDR ก่อนการปฏิบัติงาน และ PFR หลังจากการทดสอบดาวเทียม Cansat ในภาคสนาม นักศึกษาไม่เพียงแต่จะต้องพัฒนาความรู้ด้านเทคนิคเท่านั้น แต่ยังต้องได้รับมุมมองที่เป็นระบบที่จำเป็นสำหรับโครงการแบบสหสาขาวิชา และได้รับประสบการณ์ในการมีส่วนร่วมในโครงการตลอดวงจรชีวิต ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การแข่งขันดาวเทียมนานาชาติอิหร่านครั้งที่ 4 (ICC2014) มีกำหนดจัดขึ้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2557 มีการจัดการแข่งขันมาแล้ว 8 ครั้ง (ปี 2019-2020) ในการแข่งขันรอบที่ 8 (ปี 2019-2020) ทีม AUTSPACE และ AUTSPACE-Pluse จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีอามีร์คาบีร์ คว้าอันดับที่ 1 และ 3 ตามลำดับ ภายใต้การดูแลของอาจารย์อาหมัดเรซา คารามี และคำแนะนำของ ดร.คัมราน ไรซี นอกจากนี้ ทีมจากมหาวิทยาลัยยาซด์ของอิหร่านยังได้รับรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 2 อีกด้วย

แอฟริกาใต้

ดาวเทียม CanSat ดวงแรกของแอฟริกาใต้[ 27 ]ถูกส่งขึ้นไปที่ความสูง 1650 เมตร โดยบรรทุกไปกับจรวดพลังสูง[ 28 ]เมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน 1999 ดาวเทียมดวงนี้มีชื่อว่า ZACan-1 ออกแบบและสร้างโดย Stéfan Stoltz และปล่อยขึ้นสู่น่านฟ้า Roodewal FAR76 (จังหวัดลิมโปโป) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนิทรรศการเทคโนโลยีโดยมหาวิทยาลัยแห่งภาคเหนือ (ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัยลิมโปโป) ในปี 2011/12 มหาวิทยาลัยเคปทาวน์ (UCT) [ 29 ]ได้เปิดตัวการแข่งขัน CanSat ครั้งแรกโดยร่วมกับหอดูดาวแห่งแอฟริกาใต้ณ ปี 2013 มหาวิทยาลัยหลายแห่งในแอฟริกาใต้ได้เริ่มประเมินและบูรณาการโครงการ CanSat เข้ากับหลักสูตรของตน คาดว่าหน่วยงานอวกาศแห่งชาติแอฟริกาใต้[ 30 ]จะมีบทบาทนำในการส่งเสริมการแข่งขัน CanSat ในแอฟริกาใต้ในอนาคต

อิรักเคอร์ดิสถาน

โครงการ CanSat ในเคอร์ดิสถาน ซึ่งรู้จักกันในชื่อ สมาคมจรวดคอมพิวเตอร์แห่งอิรักเคอร์ดิสถาน (ปัจจุบันยุบไปแล้ว) ก่อตั้งขึ้นครั้งแรกในปี 1992 โดย ฟาลาห์ มุสตาฟา บาคีร์ รัฐบาลเคอร์ดิสถานในขณะนั้นกำลังพัฒนาโครงการขีปนาวุธระยะสั้น จึงได้จัดตั้งสมาคมนี้ขึ้นเพื่อส่งเสริมให้นักเรียนหนุ่มสาวเข้าร่วมในสาขาเทคโนโลยีทางการทหาร โครงการนี้ประสบความสำเร็จและได้รับเงินทุนเพิ่มขึ้นเกือบสามเท่าในช่วงต้นปี 2000 ในช่วงปีสุดท้ายของการครองอำนาจของฮุสเซน ตั้งแต่ปี 2000 ถึง 2003 สมาคมได้รับเงินทุนที่จำกัดมากขึ้น เนื่องจากตามคำกล่าวของเลขานุการของฮุสเซน มีสิ่งที่เรียกว่า "กิจกรรมบ่อนทำลายในสมาคมจรวดเพื่อเบี่ยงเบนเงินทุนไปยังศัตรู" ข้ออ้างดังกล่าวไม่มีมูลความจริง และสมาคมก็แทบจะอยู่ไม่รอดจนกระทั่งการรุกรานอิรักในปี 2003

ในปี 2003 ระหว่างการรุกรานอิรักของสหรัฐฯ และพันธมิตร เงินทุนของสมาคมถูกตัดขาดอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากรัฐบาลประสบกับภาวะตึงเครียดจากสงครามอย่างหนัก สมาคมถูกยุบหลังจากสิ้นสุดการรุกรานในปลายปี 2003 แต่บุคคลสำคัญในกองทัพอเมริกันมองเห็นศักยภาพของโครงการจรวดในสหรัฐอเมริกา หลังจากนั้นไม่นาน เงินทุนสำหรับสมาคมจรวดที่เน้นนักเรียนเป็นศูนย์กลาง ทำให้โรงเรียนอเมริกัน 26 แห่งสามารถดำเนินโครงการนี้ได้ นับตั้งแต่นั้นมา หลายประเทศได้นำโครงการจรวดสำหรับนักเรียนไปใช้และขยายเงินทุนไปยังสมาคม STEM ที่ใช้เทคโนโลยี โดยจำลองมาจากความสำเร็จของสมาคมจรวดคอมพิวเตอร์แห่งเคอร์ดิสถานอิรักในระยะเริ่มต้น

ในช่วงปลายเดือนกรกฎาคม ปี 2024 องค์การวิจัยอวกาศแห่งเคอร์ดิสถาน (KSRA)ก่อตั้งขึ้นโดยซิโร มุสตาฟาหน่วยงานนี้เพิ่งเริ่มดำเนินการ โดยมุ่งเน้นการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอวกาศในภูมิภาคเคอร์ดิสถาน ปัจจุบัน KSRA กำลังพัฒนาโครงการดาวเทียม CanSat ซึ่งถือเป็นโครงการสำคัญโครงการแรก หน่วยงานยังไม่ได้เริ่มการประกวดราคาใดๆ เนื่องจากกำลังมุ่งเน้นความพยายามไปที่การสร้างและปล่อยดาวเทียมดวงนี้ให้ประสบความสำเร็จ

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Rycroft, Michael J.; Crosgy, Norma; มหาวิทยาลัยอวกาศนานาชาติ (2002). ดาวเทียมขนาดเล็ก: ธุรกิจที่ใหญ่ขึ้น? : แนวคิด การใช้งาน และตลาด . สำนักพิมพ์ Kluwer Academic Publishers. ISBN 1-4020-0199-1
  • "กิจกรรมไมโครดาวเทียมในญี่ปุ่น โครงการ Titech CanSat 2000: การบินในวงโคจรย่อยและการทดลองบอลลูน" (บทความ) สถาบันเทคโนโลยีโตเกียว ISSN 0911-551X
  • เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ CanSat ในอินเดีย โดย ARDL เก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 มิถุนายน 2019 ที่Wayback Machine
  • เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ CanSats ในยุโรป
  • การแข่งขัน CanSat ของรัฐเท็กซัส
  • การแข่งขัน ARLISS อเมริกัน
  • เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของการแข่งขัน CanSat ภาษาสเปน
  • บล็อกของทีมตัวแทนสเปนในการแข่งขันชิงแชมป์ยุโรปปี 2012
  • ข้อมูลเกี่ยวกับการแข่งขันระดับยุโรปในเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ ESA
  • การแข่งขันดาวเทียม Cansat นานาชาติอิหร่าน ครั้งที่ 4 (ICC2014)
  • เว็บไซต์ของ ACEMA ผู้สนับสนุนโครงการ CanSat ในประเทศอาร์เจนตินา
  • เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของโครงการ CanSat ในประเทศอาร์เจนตินา
  • การแข่งขัน Cansat ของอิหร่าน
  • หน้าเว็บอย่างเป็นทางการของโครงการ CanSat ในแอฟริกาใต้เก็บถาวรเมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 2014 ที่Wayback Machine
  • เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของการแข่งขัน CanSat ของเกาหลี
  • CANduino – โครงการ Arduino สำหรับดาวเทียม CANsat
  • หน้าเว็บอย่างเป็นทางการของการประกวด CanSat ของสาธารณรัฐเช็ก เก็บถาวรเมื่อวันที่ 12 มีนาคม 2017 ที่Wayback Machine
  • https://cansat.unisec.info/
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=CanSat&oldid=1357944507 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แคนแซท

CanSat เป็นอุปกรณ์บรรทุก จรวดสำรวจชนิดหนึ่งที่ใช้ในการสอนเทคโนโลยีอวกาศมีลักษณะคล้ายกับเทคโนโลยีที่ใช้ในดาวเทียมขนาดเล็ก CanSat ไม่ได้ถูกส่งขึ้นไป ในอวกาศ...

ประวัติศาสตร์

ในปี 1998 นักศึกษาและคณาจารย์ประมาณ 50 คนจาก 12 มหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นได้พบกันในการประชุมสัมมนาที่จัดขึ้นในฮาวาย นับเป็นการประชุมสัมมนาระบบอวกาศของมหาวิทยาลัยครั้งแรก ณ ที่นี้ บ็อบ ทวิกส์ ศาสตราจารย์กิตติคุณแห่ง มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด...

องค์ประกอบหลัก

องค์ประกอบบางอย่างมีอยู่ใน CanSat ทุกรุ่น:

องค์ประกอบรอง

นอกเหนือจากองค์ประกอบที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว อาจมีการเพิ่มเติมองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อให้สอดคล้องกับภารกิจที่ได้รับมอบหมาย