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緊急通訊衛(wèi)星CubeSat通過3D打印,90分鐘內(nèi)完成部署

3D打印動態(tài)
2023
11/17
17:39
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本帖最后由 冰墩熊 于 2023-11-17 17:42 編輯

導讀:全球95%的人口可通過有線或移動網(wǎng)絡接入寬帶互聯(lián)網(wǎng)。然而,在某些地方和情況下,保持聯(lián)系仍然非常困難。在緊急情況下,比如地震或沖突期間,必須能夠迅速做出反應?煽康碾娦啪W(wǎng)絡不易受到中斷和基礎設施損壞的影響,因此,這種網(wǎng)絡即時的災區(qū)通信保障能力至關重要。那么,3D打印技術是否已經(jīng)在該領域得到應用?

△3D打印小型衛(wèi)星,是一種應對緊急情況下的新型低成本解決方案

2023年11月17日,南極熊獲悉,加泰羅尼亞電信技術中心 (CTTC)、盧森堡大學和加泰羅尼亞奧伯塔大學 (UOC) 的研究人員采用了CubeSat技術,并將其與3D打印相結(jié)合,設計了一顆納米衛(wèi)星。該納米衛(wèi)星可以通過氣球?qū)⑵渑e至高空,以在僅90分鐘內(nèi)實現(xiàn)與受災地區(qū)的寬帶連接。

△快速打印的立方體衛(wèi)星在大約90分鐘內(nèi)完成制造,被提議作為為災區(qū)提供連通性的一種手段

加泰羅尼亞奧伯塔大學教授Carlos Monzo Sánchez表示:“我們的項目提供了一個解決方案,意味著可以迅速建立在緊急情況下提供幫助的通信網(wǎng)絡。它使用的設備能夠快速提供通信服務,否則是不可能的。這是專門為緊急服務而設計的,以便他們能夠在復雜的情況下更安全、更協(xié)調(diào)地工作!

△該電子組件由Arduino Nano驅(qū)動,使用小型太陽能電池板充電的電池供電

該概念的核心是針對納米衛(wèi)星、低成本、高度小型化的CubeSat標準。這些衛(wèi)星已廣泛用于太空實驗。然而,在該團隊的方法中,這一理念變得更加現(xiàn)實:他們利用3D打印技術,僅需短短的90分鐘就能構建出CubeSats。這些CubeSats通過氣球升空,懸浮在災區(qū)上空,通過LoRa技術與地面進行低功率遠程無線通信。

CTTC研究員兼論文的第一作者Raúl Parada表示:“我們的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)長距離通信,為大量用戶提供可隨時隨地重復使用的可擴展系統(tǒng)! 他指出,選擇CubeSat作為通信工具的原因在于其快速部署和運行速度。CubeSat可以獨立于當前通信系統(tǒng)運行,而在災難期間,常規(guī)通信系統(tǒng)可能會受損,它能夠?qū)崿F(xiàn)遠程通信。


該團隊的原型基于Semtech SX1278 LoRa收發(fā)器,它可簡單地連接到天線,類似于一根金屬尺。1U CubeSat完全由3D打印制成,并配備傳感器套件,包括Bosch Sensortec BME280 環(huán)境傳感器、TDK InvenSense MPU-9250慣性測量單元 (IMU)、Hanwei MQ-135空氣質(zhì)量傳感器和Roithner LaserTechnik GUVA-S12SD紫外線傳感器。這些傳感器全部連接到 Arduino Nano微控制器。未來,他們計劃添加GPS接收器,以便更輕松地回收衛(wèi)星。

Monzo總結(jié)道:“我們的解決方案旨在快速應對復雜場景,因此我們更關注其便捷部署,而非將其作為一般電信解決方案,因為在通常情況下,其它基礎設施更適合。接下來,我們計劃開發(fā)可整合進此類基礎設施的服務,以最小化部署時間,并確保其在各種情況下均可適用!






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