ESTCube-1 missiooni lõpp

Teiseks stardikatseks kogunes suurem osa meeskonnast Tõraveres, Tartu Observatooriumi missiooni juhtimiskeskuses, ning neid saatsid paljud reporterid ja kaameraoperaatorid. Start toimus lõpuks Prantsuse Guajaanas hilisõhtul, kuid põnevus aitas publikul ärkvel püsida kuni kella viieni hommikul Eesti aja järgi, kui start lõpuks ka toimus. Esimesena kanderaketilt irdunud suur satelliit oli raketi peamine last - taimestiku jälgimiseks loodud PROBA-V. Ligi kaks tundi pärast õhku tõusmist eraldusid raketist edukalt ülejäänud kaks satelliiti: VNREDSat-1 ja ESTCube-1. Start oli seega olnud edukas. Mis puudutab ESTCube-1 missiooni, siis oli meeskond endiselt ärev, kuna teati, et paljudele kuupsatelliitidele saab saatuslikuks just raketistart. Meeskond pidi ESTCube-1 toimivuses veendumiseks ootama kuni see lõpuks üle Eesti lendab.

Satelliidi pardasüsteemid saab üldjuhul klassifitseerida platvormiks ja tema lastiks. Tüüpilisel satelliidil koosneb platvorm erinevatest kosmoseristsed juba läbinud alamsüsteemidest ja komponentidest ning sageli peab ka teaduslast olema enne missiooni teatud küpsusastmega. ESTCube-1 puhul tuli aga praktiliselt nullist ehitada kõik, sealhulgas kosmoseaparaatide arendamise põhiteadmised. Selles mõttes võib mõelda kogu satelliidist kui ühest suurest eksperimendist.

Satelliit viidi orbiidile võimalikult vähekeeruka tarkvaraga. Esimestel töökuudel laiendati satelliidi funktsionaalsust järk-järgult orbiidile saadetavate tarkvarauuenduste kaudu. Elektrisüsteemile lisati e-purje katse teostamiseks funktsioone, pardaarvuti sai lisaks  ka moodulid, mis võimaldasid pardal olevate sensorite abil satelliidi asendit määrata. Kaamera puhul optimeeriti energiatarbimist ja lisati funktsioone.

Esimene pilt ESTCube-1 kaameraga tehti 15. mail ja kokku tehti rohkem kui 300 pilti.

ESTCube-1 poolt 23. aprillil 2014 kosmosest tehtud liitpilt, mis kujutab Eesit, Lätit ja osa Soomest.

Lisaks pakkusid kaamera pildid satelliidi asendi määramise tulemuste valideerimisel sõltumatut andmeallikat. Asendi määramise ja kontrolli süsteemist täieliku ülevaate saamiseks kulus peaaegu aasta. Satelliidi esimesel orbiidiaastapäeval avaldati 23. aprillil 2014 tehtud liitpilt, mis näitab Eestit, Lätit ja osa Soomest.

Meeskond püüdis e-purje eksperimendi traadi välja kerimist algatada mitmel korral, kahjuks aga ei kinnitanud traadi välja kerimist ei kaamera ega ka nurkkiiruse mõõtmised.

Selle kõige tõenäolisem põhjus võib olla, et traati hoidev pool ei pöördunud kas seetõttu, et mootori võll ise oli stardi käigus kinni kiilunud või mõni nädal enne satelliidi kohaletoimetamist paigaldatud stardiluku vabastamine ebaõnnestus. Lootuses see mehaaniline takistus ületada, üritati ankurmassi tsentrifugaaljõu tõmbe abil pool keerlema saada. Selleks suurendati satelliidi pöörlemiskiirust oma maksimumini, mille tulemuseks oli rekordiline 840 kraadi sekundis ja veel üks uurimistöö ajakirjas „Acta Astronautica“. Kahjuks ei toonud seegi päeva lõpuks edu.

Üks paljudest ESTCube-1 õppetundidest oli edaspidi kasutada klaasiga kaetud päikesepaneele. Tuginedes teiste satelliiditöörühmade soovitustele jäeti need missiooni väljatöötamisel kõrvale, et suurendada energiatootlikkust missiooni varases faasis. Esialgne oodatav missiooni eluiga oli nimelt vaid paar kuud ning kõik katsed kavatseti lõpule viia selles lühikeses ajavahemikus. Missioon muutus aga pikemaks ning see pikem ajavahemik tõi kaasa päikesepaneelide energiatootlikkuse halvenemise.

See näitab, et satelliitsüsteemid peaksid olema kavandatud kestma kauem, kui esialgne missiooni stsenaarium ette näeb. Pärast kaheaastast ja kahenädalast töötamist võttis akude laadimine signaali saamiseks juba ebaproportsionaalselt kaua ning energianegatiivse ESTCube-1 raadiosaatja otsustati sulgeda. Pärast seda käsku ei saatnud satelliit välja enam ühtegi andmepaketti ning patareide edasisel tühjenemisel lakkas satelliit töötamast.

Kokku koosnes ESTCube-1 meeskond rohkem kui 200-st üliõpilasest. Ligi sada neist andsid piisavalt suure panuse, et olla peamise ESTCube-1 missioonidisaini publikatsiooni kaasautorid. Kogu projekti vältel tegutses meeskonnas samaaegselt umbes 20–30 tudengit. Põhimeeskonda kuulus rohkem kui 10 tudengit, kes osalesid projektis mitme aasta jooksul ning olid lisaks tehnilisele ja teaduslikule tööle kogenud ka allsüsteemide juhtimises, projektijuhtimises ja lõputööde juhendamises. ESTCube-1 teemadel kaitsti umbes 20 magistri- ja 30 bakalaureusetööd.

Andris Slavinskis kaitses doktorikraadi satelliidi asendi määramise teemal ning Indrek Sünter kaitses doktorikraadi ESTCube-1 süsteemide dokumenteerimise teemal. Meeskond avaldas ESTCube-1 disaini, alamsüsteemide testitulemuste ja orbiidil kogutud tulemuste kohta teadusajakirjades kolmteist artiklit. "ESTCube-1 kogemused orbiidilt ja saadud õppetunnid" pälvis IEEE Harry Rowe Mimno auhinna. ESTCube-1 populaarsust on suurendanud ka Madis Ligema dokumentaalfilm "Juhised kosmoselaeva ehitamiseks".

Kõrvalprojektid ja hargettevõtted

ESTCube-1 tõi kokku hulgaliselt üliõpilasi kogu maailmast, kes olid huvitatud kosmosetehnoloogia valdkonna edasiarendamisest ning kes olid piisavalt sihikindlad, et keerulise ja vähese ressursiga projekt ellu viia. Mis sellest välja tuli? Siin on ära toodud mõned näited edasistest radadest, mille on ette võtnud inimesed, kes said inspiratsiooni ESTCube-1 kallal töötamisest. Mihkel Pajusalu, kes juhtis elektrisüsteemi arendust ja tööd, omandas Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist järeldoktori ja juhib nüüd TÜ Tartu Observatooriumi kosmosetehnoloogia osakonda. Peamine mehaanikainsener Paul Liias juhib Majandus- ja Kommunikatsiooniministeeriumi kosmosenõunikuna terve Eesti kurssi kosmosemaastikul. Kaameratiimi juht ja peamine arendaja Henri Kuuste töötas koos Indrek Sünteri ja teiste ESTCube‘i meeskonna liikmetega välja kaks kaamerat satelliidile European Student Earth Orbiter. Samad kaamerad kohandati hiljem NASA Artemise Kuuprogrammi jaoks, et jälgida maanduri külge kinnitatud robotkäe toiminguid; seda edasiarendust viib läbi ESTCube-1 liige Jaan Viru, kes asutas koos teise liikme Jaanus Kaldega ettevõtte Crystalspace, mis arendab kaameraid koostöös ESTCube-1 asendi määramise alamsüsteemi eest vastutava Markus Järve asutatud ettevõtte Krakuliga.

Sama alamsüsteemi teine tollane meeskonnaliige Erik Kulu juhib nüüd maailmakuulsat Nanosatelliitide andmebaasi (Nanosatellite Database).Projekti eestvedajad Mart Noorma ja Silver Lätt said koos Henri Kuuste ja süsteemiinsener Erik Ilbisega Milrem Robotics põhiliikmeteks. Veel üks süsteemiinsener Kaupo Voormansik ja pardaarvuti juht Karlis Zalite asutasid üheskoos satelliitandmete analüüsi ja haldamisega tegeleva ettevõtte Kappazeta. Asendi määramise alamsüsteemi juht Andris Slavinskis läbis enda järeldoktorantuuri NASA Amesi uurimiskeskuses. Tema tõi ESAle kuuluva Comet Interceptori missiooni OPIC ja EnVisS instrumentide arendustegevuse TÜ Tartu Observatooriumisse ja Aalto Ülikooli.  Sama alamsüsteemi teine juht, Hendrik Ehrpais, alustas projekti Theia, mille eesmärk on välja töötada ja käivitada teaduslik Maa vaatluskaamera, mis poleks suurem kui üks tavaline kuupsatelliit. Coulomb‘ tõukejõu tehnoloogiat ennast turustab Soome ettevõte Aurora Propulsion Technologies Oy, kus on kaasatud ka tehnoloogia leiutaja Pekka Janhunen. Nii Ehrpais, Kulu, Ilbis kui ka Slavinskis mängivad kriitilist rolli ka ESTCube-2 arendamisel nii arendajate, juhendate kui mentoritena. Samuti võime selle postituse algse ilmumiskoha space-travel.blog enda juured leida sügavalt ESTCube-1 eetosest.