A Föld légkörének van egy alig kutatható rétege. Ennek felderítése érdekében a drága műholdakat nem kockáztatják, olcsó CubeSatok seregének kamikaze küldetéseivel viszont megismerhető az alsó termoszféra.
Kép: ESA
A QB50 projekt keretében különböző egyetemi csoportok által épített, összesen 50 darab CubeSat kategóriájú műhold programját kívánják összehangolni. A program többek közt az Európai Unió 7. kutatás-fejlesztési keretprogramja anyagi támogatásával valósul meg. A programnak két nagy kihívással kell szembenéznie. Az egyik szervezeti, hiszen maguk a műholdak 27 ország közel 50 egyetemén, illetve intézményében készülnek.
A másik kihívás technikai természetű. A tudományos cél ugyanis a légkör legkevésbé ismert részének, az alsó termoszférának az alapos, tudományos igényű kutatása. A termoszférának ez a rétege a földről felszálló szerkezetekkel mint például repülőgépekkel vagy ballonokkal már nem érhető el, a műholdak viszont nem képesek ilyen alacsonyra lejönni. Az űrügynökségek a drága műholdjaikat nem teszik kockára, így az alsó termoszféra kutatására még tervek sem nagyon voltak, inkább csak a nagyon elnyúlt pályán keringő műholdak merészkedtek le perigeumok környékén rövid időre ilyen alacsonyra – akkor sem elsősorban légkörkutatási céllal... Az olcsó CubeSatok viszont értékes mérési adatokat szolgáltathatnak, ha sikerül a megsemmisülésükkor a lehető legtovább működőképesen tartani a kis szerkezeteket. A CubeSat-hadsereg ezzel szemben hónapokon keresztül vizsgálhatja az alsó termoszférát.
Kép: ESA
A költséghatékonyság érdekében egyrészt egységesítik a műholdplatformokat, tehát azt nem kell mind az 50 résztvevőnek saját fejlesztéssel létrehoznia. Másrészt, ami még ennél is fontosabb, a műholdak készítői három szenzor valamelyikét választhatják a CubeSatjukra, hogy minél egységesebb adatsorok jöhessenek létre a küldetések eredményeképpen. Ezek az ionok és semleges részecskék mérésére készült tömegspektrométer, a fluxuspróba kísérlet és a soktűs Langmuir-szonda. Néhány olyan műhold is tartozik majd a rendszerhez, amelyik nem a szabványos műszereket viszi magával, hanem az QB50 technológiai elő kísérleteit. Ezek egyike a Qarman.
A Qarman a QB50 rendszerhez tartozó CubeSat, azaz QubeSat légköri termodinamikai kutatásra és az anyaga elgőzölgésének a mérésére három egységes CubeSat, amelyet a belgiumi Von Kármán Intézet készít. A műhold légköri fékeződése, illetve megsemmisülése közben akarják a fellépő termodinamikai jelenségeket vizsgálni. A műholdat a légköri visszatéréskor az elgőzölgő hővédő rendszer fogja megvédeni a fellépő extrém hőmérséklet hatásától. Hogy mennyire tudja, az éppen a kutatás egyik célja. A műhold oldalfalait is hasonló hővédő rendszerrel látják el, hogy az alrendszerek minél tovább működőképesek maradjanak.