本周末，国际空间站的下一次补给任务将从弗吉尼亚州的美国宇航局瓦索普斯飞行基地起飞，它将在其供应品和实验中携带三个谷类箱式卫星，用于测试和演示下一代的地球观测技术。

美国国家航空和宇宙航行局一直在增加对CubeSats的使用 - 基于几种4×4×4英寸立方体配置的小型卫星 - 将新技术应用于轨道，在空间恶劣的环境中进行测试，然后用作部分更大的卫星任务或航天器星座。

在Orbital ATK的第九次商业再补给任务上发射的三个CubeSat任务代表了一系列采用小型封装的尖端技术。

- CubeSat中的雷达 - 就是这样一款小型化的降水研究型雷达仪器，重量仅为26磅。RainCube比传统雷达仪器更小，组件更少，功耗更低。美国宇航局地球科学技术办公室（ESTO）地球科学技术（InVEST）项目的空间验证项目选择了该项目，以证明这种小型雷达可以在CubeSat平台上成功运行。

展示了部署太阳能电池板的完整TEMPEST-D航天器。

CubeRRT卫星和Blue Canyon Technologies团队成员与俄亥俄州立大学的首席研究员Joel Johnson（最左边）合作。

这次任务标志着有源雷达仪器首次在CubeSat上飞行。

如果成功，RainCube可以为低成本，快速周转的星座任务打开大门，其中多个CubeSats一起工作提供比单个卫星更频繁的观测。

"RainCube雷达星座将能够观察天气系统的内部结构，因为它们根据需要在天气和气候预测模型中更好地表征的过程进行演变，"RainCube首席研究员NASA喷气推进实验室在帕萨迪纳的Eva Peral说道。 ，加州。

RainCube将使用电磁频谱的高频Ka波段中的波长。Ka波长与较小的天线一起工作（RainCube的可展开天线测量距离只有半码或米），并允许长距离数据传输的指数增长 - 使RainCube成为改善通信的示范。JPL开发了RainCube仪器，而Tyvak Inc.开发了这艘航天器。

CubeSats也可用于测试新的子系统和技术，以改善从太空收集数据的能力。无线电频率干扰（RFI）对于空间微波辐射计是一个日益严重的问题，这对于研究土壤湿度，气象，气候和其他地球性质是重要的。随着引起RFI的设备（包括手机，收音机和电视机）数量的增加，美国宇航局的卫星微波辐射计将更难收集到高质量的数据。

为了解决这个问题，美国宇航局的InVEST计划资助了俄亥俄州立大学乔尔约翰逊领导的一个小组，开发CubeSat辐射计无线电频率干扰技术验证任务CubeRRT。"我们的技术，"约翰逊说，"我们的技术将使我们的地球观测辐射计在这种干扰下仍能继续工作。"

RFI已经影响了地球观测卫星收集的数据。为了缓解这个问题，测量传输到地面，然后处理它们以消除任何RFI损坏的数据。这是一个复杂的过程，需要更多的数据传输到地球。随着未来的卫星遇到更多的RFI，更多的数据可能被破坏，任务可能无法实现其科学目标。

约翰逊与JPL的技术专家和马里兰州Greenbelt的戈达德太空飞行中心合作开发CubeRRT卫星，以展示检测RFI并在飞船上实时过滤RFI损坏数据的能力。该飞船由科罗拉多州博尔德的蓝峡谷科技公司开发。

辐射计收集的对研究人员非常重要的天气测量数据之一涉及云过程，特别是风暴发展和雨开始下降的时间。目前，天气卫星每三小时只经过一次风暴，但不足以识别动态风暴系统的许多变化。但是，一个新的，非常紧凑的辐射计系统的发展可以改变这一点。

美国宇航局的地球系统科学探路者计划选择科罗拉多州立大学的史蒂文雷辛和JPL的合作伙伴，根据ESTO支持下开发的新型低噪声放大器技术开发，构建和演示五频辐射计。该TEMPEST-d任务（用于风暴和热带系统演示颞实验）将验证微型辐射计的技术和演示飞船进行拖拽动作来控制TEMPEST-d的低地球高度和其在轨道上的位置的能力。该仪器适用于Blue Canyon Technologies 6U CubeSat - 与RainCube和CubeRRT尺寸相同的CubeSat。

"有了像TEMPEST一样的火车般的CubeSats星座，我们能够每5到10分钟抽出一次样本，看看风暴如何发展，"Reising说。这将改善三小时的卫星重访时间，特别是在收集飓风等热带风暴的数据时，可能会迅速加剧和改变。

RainCube，CubeRRT和TEMPEST-D目前被整合在轨道ATK的Cygnus航天器上，并正在等待Antares火箭发射。在CubeSats到达该站之后，它们将被部署到低地球轨道，并将开始测试这些新技术，用于预测天气，确保数据质量并帮助研究人员更好地了解风暴。

带有完全展开天线的RainCube 6U CubeSat。