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编辑/江畔雨落
前言
开放式轨道飞行器
任务旨在实施由教育纳米卫星开放原型计划创建的设计，制作一套设计文、施工说明和测试计划，以促进低成本卫星的制造。
以这种形式降低航天器开发的成本，允许航天器开发工作由教学资金资助，而不是要求教师寻求研究资金来开展这项活动，使用教学资金有助于提高学生的领导能力和参与度。
它降低了负责任的教职员工任务失败的风险，并且教学资金通常是经常性的，这种方法有助于将小型卫星计划逐年纳入课程，由开放式轨道飞行器实施的设计也融合了技术进步。
它将子系统电路板放置在航天器的四个侧面，并允许将有效载荷特定任务组件放置在航天器中间的区域。
描述
开放式轨道飞行器
航天器，介绍开源框架提供的解决方案空间，接着详细研究了
开放式轨道飞行器
所做的具体选择。
通过在讨论该计划的目标，介绍了这些目标产生的要求和约束，并介绍了确保行动、架构和高级设计的任务概念。
开放式轨道飞行器的过人之处？对科学的贡献究竟如何？
小型卫星工程
开放式轨道飞行器
计划借鉴了小型卫星工程和教育这两个学科的大量先前工作，
开放式轨道飞行器
作为在大学环境中以学生为主导，以学生为中心努力，必须实现科学、工程和教育目标，现在正在审查这一成就的基础。
有些人会争辩说，小型航天器在最早的发射中就有其基础，一些人指出，人造卫星是小型卫星的一个例子，就比如迪克森将其描述为“沙滩球的大小”，因为重量“仅为184磅”。
考虑到许多当前和历史航天器的大小，将这种尺寸的东西视为小并不奇怪，英特尔在2004年发射的通信卫星，初始发射质量为五六百千克。
2000年，著名研究人员改变了小卫星大小的概念，轨道微型卫星自动发射器部署了六个“曲棍球大小”的航天器重1公斤。
在这一成功之后研究人员开发了立方星外形规格，并开发了常用的发射器，第一个立方星于2003年发射，迄今为止已有60多个立方体卫星成功进入轨道。
许多其他产品已经开发并因发射失败或从未发射而丢失，因此正致力于通过研究一颗体积为125平方厘米，仅有迷你测试卫星体积八分之一的卫星，该航天器旨在加强高中教育。
研究人员提出，“大多数大学卫星项目更多地关注他们的教育使命”，而不是推进科学和工程技术。
但是存在一些科学任务的例子，包括伊利诺伊大学ION-1和ION-2航天器和泰勒大学的等离子体探测器。
它们可以改变太空研究的方式，有人断言这种颠覆性能力来自研究型大学的特殊优势，学生的热情和新颖的想法以及“失败的自由”。
2012年美国人指出，大学项目已经从“哔哔声”转向包含真正的科学，工程或其他目标的航天器，该术语用于描述缺乏“令人信服的科学，技术或通信有效载荷”的航天器。
这些任务应该因其独特的特征而具有风险，而不是导航复杂性的练习，在这种情况下，大学课程可以有益于学生的教育成就，并调查“风险和创新”。
大学任务采用了与工业、军事和政府相同的任务分析和设计技术，因此开发社区的标准化对于外形尺寸的成功至关重要。
当然，这对于太空任务来说是不典型的，这些任务通常实施计划特定的设计，立方体卫星也在突破技术界限。
美国人提供了概述，立方体卫星正在进步，就比如塑料打印结构、可部署的太阳能电池板和技术、先进的推进和3D打印推进。
并且还强调了两个关键问题，航天器项目无法满足大学创建持续教育计划或吸引外部研究赞助的需求。
在立方体卫星出现之前，学校很少有这样的项目，但是现在立方体卫星正在改变这一点，尽管如此除了少数重点学校，目前尚不清楚改变状况。
教育基金会
小型卫星可以很容易地集成到基于项目的学习方法中，PBL技术旨在通过沉浸在项目中来创造学生的学习，学生的任务是克服可预见和不可预见的挑战，并在此过程中学习进步。
老师指出了创造力对工程师的关键性质，这种创造力可以通过各种技术来发展，包括创造一个有利的环境和实施解决问题的方法，认为项目是可以以学生为中心。
自我指导的协作练习来帮助创造工程创造力的技术，提出了一个八步法，从“问题设置”开始、头脑风暴、系统化、主题选择、制定学习任务、通过自学获取知识、知识整合、根据手头的问题构建知识。
目前在麻省理工学院的工作，就涉及将立方体卫星开发纳入本科航空航天工程和行星科学课程，根据众多工程教育利益相关者的反馈。
在麻省理工学院开创了一种名为“构思-设计-实施-操作”的方法，通过断言在航空航天工程中，科学家和工程师之间迫切需要共同理解来扩展这一点。
在计划中来自地球、大气和行星科学系的学生，通过注册三个学期的课程进展之后参与设计过程，需要注意的是这要求学生在整个任务中参与科学与工程贸易过程，类似于如何执行这种类型的原始任务。
虽然这略微扩大了跨学科合作的范围，但它并没有完全涵盖参与此类任务所需的所有学科类型。
创建为航天器间通信而设计的天线阵列，并对其性能进行了表征，由于收到了所需大多数组件的捐款，该项目是在有限的预算下进行的。
著名的专家提出该实验证明了以有限的资源和有希望的结果，实施模拟工业模拟工程项目的可行性，这项工作虽然在概念上很有前途，但只涉及有限的子系统，并依赖于其他机构或项目因此无法捐赠。
学生项目的典型项目条件也加剧了传统风险的许多因素，学生参与的项目还包含由学术环境驱动的自身特定风险因素，因此风险和一般管理至关重要。
计划旨在为其参与者提供多种福利，这些包括获得开发航天器的经验、获得在工业模拟航空航天工程环境中工作的经验、学习特定的技术技能、展示技术技能的能力，以及通过参与具有高度情感和可证明产品的项目获得专业发展利益。
航天器开发项目通常是高价值项目，不利于学生或初级雇员的实质性参与，正因为如此，一个有志于航天器开发的人才能使用真正的航天器硬件。
虽然这可能会降低项目风险，但它消除了创新的关键来源，它还阻止学生获得只有通过与飞行质量或原型系统进行动手互动才能获得的经验。
与大多数大学运行的小型航天器项目一样，
开放式轨道飞行器
允许学生完全访问飞行和原型硬件，从而有机会获得这种经验。
对于许多学生来说，一个关键的挑战是学习与工程项目中必须涉及的各个学科的方言一起工作和说白话，学生可能会在他们的大学生涯中中一直走下去。
恰当地说为技术和工程专业的学生提供了与其他技术和工程专业学生合作的机会，
开放式轨道飞行器将
更进一步，将来自商业、公共管理、美术、教育和其他学科的学生纳入学科适当的角色。
许多小型航天器项目强调技术技能学习是一项关键的教育成果，系统工程等技能需要在合理规模的项目中使用，以通过使用和完善来加强，像大多数小型航天器项目一样，
开放式轨道飞行器
为参与者提供了这个机会。
在大学生涯结束时寻找工作的学生希望参与可证明的项目，这些项目可以向潜在雇主强调，以展示他们与“仅书本学习”学生相比的特殊能力。
小型航天器项目提供了这种可证明的经验，是一个向雇主展示的情感项目，参与者还可以强调他们的“跨筒仓”沟通和工作环境，这是对潜在雇主的主要好处。
在最后学生希望发展和记录他们的专业技能，设计评审以及集成商和启动提供商接受度等里程碑允许学生根据外部标准记录他们的参与，授予参与者适当反映其项目责任和权限的头衔也有助于确保这种收益的累积。
由于其目标是测试和演示框架，
开放式轨道飞行器
的目标是推动国家和全球利益，好处包括，降低教育机构运行小型航天器计划的入门成本。
通过允许对子系统进行特定于项目的修改，无需供应商谈判或从头开始重新设计来降低研究计划成本，促进学生参与实际研究。
而不是以教育为中心的仅集成项目，以及允许初始任务促进初始任务努力成为计划，性能直接转化为程序性能。
总结
开放框架旨在为有效载荷区域提供灵活性，它允许堆叠模块并且有利于将推进剂罐放置在质心，有效负荷可用的完整区域由两个组件组成，主要有效载荷区域。
因此，有效载荷可用的总体积为404.5立方厘米，这大约是标准立方体卫星体积的40%或
开放式轨道飞行器
完整体积的35%。
初步的设计基于萨里大学的规范，将利用磁力矩杆和动量轮的组合，处理将由飞行计算机执行，无需特定于系统的额外计算功能，根据萨里大学单元的预计性能。
每个指向精度预计为1o，在类似的情况下，可以实现更高的指向精度，达到提出的系统精度目标。
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