Den 8-10 november var DISCO med til Danish National Space Conference på SDU og den tilhørende ungdomskonference. Her kunne de unge se frem til en dag med mange forskellige workshops fra både rumentusiaster og industriens aktører, hvor de fik lov at prøve kræfter med forskellige dele af rumindustrien. 

Hos DISCO holdet blev der afholdt LEGO-bygge konkurrence, hvor eleverne i hold prøvede at samle en LEGO model af den gamle Aarhus satellit Delphini-1 på tid. Der blev også afholdt en lav-dit-eget-satellit-eventyr workshop, hvor holdene skulle designe deres egen satellit mission, og  tages højde for både pris og vægt, hvilket førte til mange kreative løsninger.

Den mobile jordstation blev også vist frem for alle eleverne, og de fik mulighed for selv at styre den, og afprøve hvordan man får den til at følge satellitter hen over himlen helt automatisk, ud fra de samme brugermanualer som vi selv bruger her hos DISCO. Hele ungdomskonferencen blev også afsluttet med stil, da RumSnak podcasten afholdte et live interview med Andreas Mogensen, direkte fra ISS.

Resten af ugen var også fyldt med spændende foredrag fra mange forskellige dele af den danske og europæiske rumindustri. Organisationer som ESA og EUSPA kom og fortalte om deres fremtidige planer og ambitioner for rumindustrien i europa, og der var også præsentationer fra mange forskellige danske rumfarts virksomheder, b.la. Space Inventor, som vi samarbejder med. DISCO’s egen Christoffer Karoff var også med, og holdte fordrag om os. Den Nationale Rumkonference 2023 på Syddansk Universitet sluttede med overrækkelsen af teten fra SDU til AU, som skal afholde konferencen næste år. Aarhus studerende Jacob Bay Thomsen haved dette at sige:

“Det var meget spændende at være med til konferencen, at få lov til at vise ens projekt frem for unge interesserede er altid en god oplevelse, og det er dejligt at høre alle spørgsmålene de har til det man laver. At være med til alle de foredrag og snak der var bagefter med den danske og international rumfartsindustri var også en meget lærerig oplevelse, da det jo er en industri der udvikler sig så hurtigt for tiden”.

For nogle af rum entusiasterne fortsatte det dog ud på aftenen med en ‘uofficielle efterfest’, som bestod af en imponerende workshop afholdt af Zachery Manchester fra The Robotics Institute at Carnegie Mellon. Zachery har mange års erfaring med CubeSats og her snakkede han PyCubed, som er et open source initiativ, der gør det nemmere og billigere for studerende at bygge CubeSats, som bl.a. er blevet brugt til V-R3x og det succesfulde mikrosatellit Kickstarter projekt KickStart. 

PyCubed gør nemlig at man i stedet for at skulle betale hundredtusindvis af kroner på at samle elektronikken til satellitten og programmere den, selv kan man i stedet for benytte sig af et PyCubed mainboard og software der bevarer funktionaliteten og fylder væsentligt mindre. Denne nye udviklede teknologi var især interessant for os studerende, da den formindskede pris og brugervenlighed giver flere meget mere mulighed for at få praktisk erfaring i satellit-bygning. Dette var også noget som SDU studerende Kristian Kirch især lagde mærke til:

“The PyCubed Experience gav som studerende en fantastisk indsigt i hvordan de studerende på et af verdens førende universiteter tilgår at bygge CubeSats. En billig, open-sourced On-Board Computer med en lav Barrier-to-Entry som tillader alle at deltage i NewSpace innovation.”

Med Zachery var også Isobel Porteus og Jacob Mukobi fra SSI (The Stanford Student Space Initiative) der fremviste og fortalt om deres eget CubeSat projekt, Sapling2, som blev opsendt sammen med DISCO-1. Her fortalte de blandt andet omkring hvilke erfaringer de har haft gjort sig gennem udviklingen af Sapling2, blandt andet hvordan de har bygget deres CubeSat chassis ud af aluminiumsplader. Da deltagerne til workshoppen bestod af alt fra studerende til professorer og rumindustriens repræsentanter blev der glædeligt delt viden og erfaringer ud igennem hele workshops, noget som vi studerende er enormt taknemmeligt for. 

På vegne af DISCO vil vi gerne takke for deres fantastiske indsats. Derudover vil vi også gerne takke vores egen Julian Priest for at gøre workshoppen en mulighed. Skulle man være interesseret i at lære mere om deres projekter, er der linket til hhv. PyCubed og Sapling herunder:

Den 7 oktober var DISCO medlemmer fra SDU og AU en tur helt til Villa Kultur i København for at deltage i dette års RumSnak festival, for at fortælle deltagerne om DISCO projektet. Festivalen var målrettet både børn og voksne, og derfor blev der afholdt flere forskellige aktiviteter for alle aldersgrupperne. For de yngre deltagere var der bl.a. en stor satellit tegnekonkurrence, med mange flotte tegninger og fine præmier til vinderne.

DISCO holdet havde også medbragt vores mobile jordstation, for at deltagerne kunne få et indblik i hvordan man her hos DISCO kommunikerer med vores satellit. Så man kunne derfor få lov til prøve kræfter med at styre antennen, både manuelt og ved at udvælge forskellige satellitter, som vores antenna så automatisk følger når satellitten bevæger sig hen over Danmark. 

En af medlemmerne som var med, ingeniørstuderende Emil Asbæk Hansen, havde dette at sige om at deltage i festivalen:

“RumSnak Festival formåede at samle en bred vifte af rumentusiaster i alle aldre. Det var utroligt inspirerende at opleve den store interesse som alle vi snakkede med havde for vores projekt. Fra små børn der fik lov til at styre vores jordstation og tegne satellitter, til voksne der var fascinerede af hvor langt rumteknologien har udviklet sig. At vi kunne stå et hold unge mennesker og forklare om vores egen lille satellit på kun 10x10x10 centimeter virkede virkeligt til at imponere de fleste, der måske ikke tænker på satellitter som noget man kan lave på universitetet. Vi blev dog også mødt af en del som allerede kendte til vores projekt, fra vores eksponering i diverse medier, i forbindelse opsendelsen af DISCO-1. Det var dejligt at høre alle de rosende ord om projektet som de havde, og hvordan de glædede sig til at følge videre med i projektet.” 

Vi holdte også en 45 minutters præsentation om DISCO projektet, for et lyttende men også spørgende publikum, hvilket var dejligt når man får lov til at forklare en masse om noget man brænder for. Selv for de små blev projektet relativt konkret med vores 1:1 LEGO og pap-cubesats som de kunne holde og vores jordstation de kunne kontrollere. Desuden havde børnene en masse spændende ideer til design og payload til cubesats i vores tegnekonkurrence, og det er altid dejligt at opleve den slags kreativitet fra børn der ikke lader sig begrænse af hvad der måske er realistisk. Alt i alt en fremragende dag hvor vi kunne få lov til at fortælle en masse om vores kære projekt og snakke med andre rumnørder.”

Date/Time
Date(s) - 10/11/2023
14:00 - 16:00

Location
University of Southern Denmark

Categories

• Workshop

The PyCubed Experience

Details

Friday November 10th 2023
1400-1600 CET

University of Southern Denmark (SDU)
Campusvej 55
5230 Odense M

Room CP3
Level 1
Building 30

Getting There

University Map

Building Map

Registration required and FREE of charge.

Workshop

Zachery Manchester will lead a workshop introducing PyCubed, an innovative low cost open source, radiation tested, python based platform for rapid CubeSat development.

Joining him will be Isobel Porteus and Jacob Mukobi from the Stanford Student Satellite Initiative whose latest PyCubed based satellite Sapling2, was launched this year alongside DISCO-1 and is currently in LEO.

Student satellites projects have flourished as the CubeSat form factor, cost of launch and ecosystem of CubeSat components has grown. Student CubeSat projects have taken different approaches to designing and building their spacecraft, with some designing from scratch, some using off the shelf modules and others building on a wide range of open source designs.

Common issues for student programs are high costs, closed proprietary systems, steep learning curves of embedded systems, difficult extensibility, ground station access, and lack of advanced test facilities.

PyCubed addresses these issues with it’s open source software and hardware, python based programming environment, modular design, LoRa and TinyGS based connectivity and extensive testing to produce an accessible, extensible, and affordable CubeSat platform with growing flight heritage.

The workshop will include short presentations, discussion and demos.

The workshop co-incides with and is supported by the 2023 Danish Space Conference and partners.

https://pycubed.org/
https://tinygs.com

Zachery Manchester

Zac Manchester is an Assistant Professor in The Robotics Institute at Carnegie Mellon and leads the Robotic Exploration Lab. His research leverages insights from physics, control theory, and optimization to enable robotic systems that can move and interact with their environments with the same level of agility, robustness, and efficiency as humans and animals. His lab develops algorithms for controlling a wide range of autonomous systems from cars merging onto the highway to spacecraft landing on Mars. Zac Previously worked at NASA Ames Research Center and received a NASA Early Career Faculty Award in 2018.

http://roboticexplorationlab.org/
Zachery Manchester

Stanford Student Satellite Initiative

The Stanford Student Space Initiative (Stanford SSI) is Stanford’s largest project-based student group, with more than 300 members split into six project teams: Rockets, Satellites, Balloons, Mars, Biology, and Policy.

SSI is a completely student-run organization founded in 2013 with the mission of giving future leaders of the space industry the hands-on experience and broader insight they need to realize the next era of space development. SSI is dedicated to achieving both short- and long-term goals. In the next year, we will build and launch more cubesats, work on a rover to autonomously cross Antarctica, and develop a new hybrid engine for a vertically landing rocket. All the while, we will continue to expand our mission of education and inspiration across Stanford and the world, pushing the boundaries of what is possible and doing our part to further the development of the new space age.

SSI is represented by Isobel Porteous and Jacob Mukobi

https://www.stanfordssi.org/
Sapling 2

Credits

With thanks to the Danish Space Conference organisers.

 

For further information please contact Julian Priest

Bookings

Den 19. september blev der afholdt Critical Design Review (CDR) for DISCO-2. Dette bringer os et stort skridt tættere på det endelige design af satellitten og selve opsendelsen. Til CDR mødes vi en stor gruppe fra alle dele af DISCO projektet; AU, SDU, ITU, Arctic Research Centre, og Space Inventor, på Aarhus Universitet. For at drøfte alle de fremskridt og problemstillinger der er kommet til, siden vores Preliminary Design Review for et halvt år siden.

En af de grupper der fremlagde deres arbejde var Structure-arbejdsgruppen, som er dem der står for den overordnede struktur af satellitten. Siden sidste gang er den nemlig blevet ombygget, således at den nu består af flere individuelle dele, for at mindske effekten af vibrationer. Strukturen kommer efter planen til at veje omkring 5 kg, og bliver sat sammen med skruer, hvorfra den meste af udstyret kommer til at sidde på bagplanden. Der mangler dog stadig nogle mindre ting, f.eks. vibrationstesten, inden den er helt færdig. Hvilket var nogle af de emner, der blev diskuteret på CDR. 

Til mødet fremlagde Harness-arbejdsgruppen også deres arbejde. Det er bla. Harness-arbejdsgruppen ansvar at finde frem til hvordan ledningsnettet kommer til at være inde i satellitten. Her blev det bla. diskuteret hvordan vi regner med at monterer ledningerne de svært og snævre steder, og hvordan vi undgår at vibrationerne i satellitten kan komme til at gøre skade på dem over tid. 

Vi fik også en opdatering fra Space Inventor på hvornår de regner med at det sidste af DISCO-2 udstyret bliver leveret, og hvornår det skal testes. Vi håber derfor snart at kunne være klar med den endelige System Design Report for DISCO-2.

Inden de aarhusianske universitetsstuderende tog på sommerferie, blev der d. 26 maj afholdt et rekrutteringsmøde for DISCO-2. Dette viste sig at være en enorm succes, og vi endte med at byde omkring 25 nye medlemmer velkommen til projektet. Derudover er yderligere 11 nye SDU studerende blevet rekrutteret siden semesterstart. Disse elever har fået lov til at varetage forskellige opgaver, heriblandt PR & Outreach, Elektronik, operations og mere, samt vores første økonomi medlem. 

En af de interessante roller vi har valgt at lave er Team Leader, hvis mission er at holde et overblik over alle grupper, og som bliver varetaget af 21 årige, fysikstuderende Cecilie Strømnes. Faktisk, blev rollen besluttet på baggrund af hendes CV, da hendes interesse for ruminstrumenter og hendes ledererfaring var et perfekt match til programmet. I et interview har Cecilie beskrevet sin rolle i DISCO-2 således:

“Min rolle som team-leder for AU, er at sørge for at alle de individuelle hold kan følge med på deres opgaver, bliver færdige i tide, og at de har nok medlemmer på deres hold. Helt praktisk kommer jeg til at være en del af en masse administrative møder og derudover løbende teammøder med en fra hver af de individuelle grupper.

“Det er også mit job at holde overblik over hvem der er med både fra AU men også SDU og ITU, og sørge for at holde kontakten med de andre universiteter også. Jeg skal have styr på tidsplanen og sikre at vi når alt til deadlinen. Det vil også være mig der skal stå for at rekruttere nye medlemmer, hvis der er behov for det.”

Cecilie valgte nemlig at skrive en ansøgning til DISCO-2, da hun er rigtigt glad for praktiske fysik.

“Hvis jeg skulle beskrive mine interesser med 2 ord, er det fysik/rumvidenskab og biler. Oprindeligt søgte jeg til at blive en del af test og integrationsteamet, i håb om at kunne kombinere min interesse om fysikken bag satellitter, og håndværket i at bygge og modificere noget der ender med at kunne noget fedt- ligesom jeg gør når jeg arbejder på min bil.”

I DISCO programmet er man nemlig ikke fastlåst i en gruppe, og alle kan få lov til at bidrage hvor de har lyst til. Det er bl.a. muligt at vælge at skrive 5-ects valgfags projekter, eller bachelor- og kandidat projekter sammen med DISCO-2. Ultimativt er det også satellitten der skaber spænding for Cecilie når programmet skrider fremad.

“Jeg ser frem til om nogle måneder når alle de nye, inklusiv mig selv, er blevet integreret helt i DISCO-2. Jeg glæder mig til at se udviklingen i alle grupper, og udviklingen i min egen viden til satellitter. Derudover glæder jeg mig helt vildt til at følge med i launch og første kontakt til satellitten efterfølgende.”

Alle de nye grupper og medlemmer er småt begyndt at blive integreret og varetage DISCO-2 relevante opgaver, og organisere sig igennem tidsplan og møder, såsom ved vores Critical Design Review og opstartsmøde. Til opstartsmødet her i starten af semesteret var der bl.a samarbejdet mellem universiteterne og gruppernes struktur på dagsordenen. Mødet var et stort skridt i at integrere de nye medlemmer samt strukturere den kommende tid for programmet. Derudover har vi også haft afholdt fest for vores medlemmer, til fordel for at de nye og gamle medlemmer på tværs af grupperne kan lære hinanden bedre at kende.

Den 26. juni blev der også afholdt en workshop i satellitkommunikation på Aarhus Universitet for medlemmerne fra SDU og AU. Workshop handlede primært om hvordan vi har tænkt os at kommunikere med DISCO-2 satellitten når den er blevet sendt op. I forvejen har vi allerede lært en del af vores arbejde med DISCO-1, så derfor ser vi selvfølgelig på hvordan vi kan forbedre vores kommunikation inden den næste opsendelse. En af de emner der blev diskuteret, var Software-Defined Radio (SDR). SDR er et radiokommunikationssystem, hvor selve signalbehandlingen bliver foretaget i software i stedet for hardware. Dette håber vi vil kunne give os mere flexibilitet når det kommer til vores fremtidige kommunikation med DISCO-2. Dette håber vi at kunne opnå gennem GNU Radio, som er et program der er lavet specifikt til at skrive kode til SDRs. På mødet blev der ikke kun snakket om DISCO-2. Fremtidige missioner for DISCO projektet blev også diskuteret, men det skal i nok komme til at høre mere om på et senere tidspunkt.

Tirsdag den 23. maj kl. 11:27, blev der for første gang oprettet kontakt til DISCO-1 fra jordstationen på Aarhus Universitet. Tidligere på dagen var det lykkedes at modtage en enkelt ping fra satellitten, men det var først hen på eftermiddagen at rigtig kontakt blev oprettet. Ud fra det housekeeeping data som er blevet downloadet fra satellitten, kan vi se at vores lille CubeSat har klaret sig helt fint gennem opsendelsen for lidt over en måned siden, og de mange uger inde i Momentus’ Vigoride-6 Orbital Service Vehicle – se video fra Momentus om Vigoride her: https://youtu.be/eSIbwONGjx8

Kontakten skete først fire dage efter at DISCO-1 blev sendt ud i sin nye bane fra Vigoride-6. Dette skyldes flere tekniske problemer her på Jorden, men efter mange dages (og nætters) hårdt arbejde lykkedes det at løse dem, og få kontakt. Derfor kan arbejdet med at teste og arbejde med DISCO-1 nu gå i gang.

William Holst, som er studerende ved Aarhus Universitet og selv var med til at oprette kontakt til satellitten, har dette at sige om oplevelsen: 

Det var med meget kort varsel vi fik at vide satellitten skulle sendes i kredsløb torsdag nat. Men vi blev desværre ikke så heldige, at tingene virkede første gang. Første gang satellittens kredsløb krydsede over vores hoveder sad vi og ventede og ventede, men vi fik intet svar. 

Derfor gik vi til tegnebrættet. Vi kom op med mange forskellige årsager til, hvad der var gået galt, og så gik weekenden ellers med fejlfinding og udredning af problemer. Vores værste frygt var, at der var noget galt med DISCO-1, for det ville være en katastrofe! Det første gennembrud vi fik, var da vi tændte for forstærkeren bagpå radioen. Der var ingen af os som havde en ide om at den fandtes. Så efter vi fik tændt for den, prøvede vi at få svar igen. Det var endnu en nat, hvor vi var oppe, men igen ingen succes. Derefter gik vi over til softwaren, for at finde løsningen til vores problem. Det kunne observeres, at de radiofrekvenser vi sendte ud i rummet, var højere end dem vi modtog med, men normalt skulle man forvente det modsatte. 

Roden til problemet var, at det software som lavede dopplerskift korrektionen regnede med radianer i stedet for grader. Det blev så straks rettet. Efter vi fandt ud af dette, fik vi yderligere ro i sindet. Måske var der ikke noget galt med satellitten alligevel. Endelig lykkedes det tirsdag formiddag, og DISCO-1 gav svar tilbage og sendte flotte data omkring dens batterispænding og velfungerende systemer. Vi var alle lettede for endelig at have kontakt og glade de sene møder om natten ikke længere var nødvendige. Jeg sad selv oppe på taget ved antennen klokken ét om natten, så nu kunne jeg endelig få noget ordentligt søvn igen. Det var en nervepirrende, men også lærerig oplevelse at være en del af First Contact med DISCO-1.

William Holst, studerende på Aarhus Universitet.

Nu befinder DISCO-1 sig i cirka 500 kilometers højde over Jorden (LEO – low Earth orbit) i hvad der kaldes et polært kredsløb. Det vil sige, at den kredser hen over begge poler, hver gang den fuldføre sin bane om Jorden. For os er dette meget praktisk, da det gør at satellitten kommer forbi Danmark, og derved vores jordstationer, højt over horisonten, hvilket gør det nemmere at få kontakt med DISCO-1. Disse pass, som det hedder, varer cirka 10 minutter, så man skal stadig være klar til at arbejde hurtigt, når DISCO-1 passerer forbi med en hastighed på omkring 8 km/s. Disse passes forekommer flere gange med alt mellem 10 og 2 timers mellemrum på alle tidspunkter af døgnet, afhængig af, hvor i banen satellitten er. De store forskelle i, hvor ofte satellitten kommer forbi skyldes, at kredsløbet rykker sig en lille smule efter, hver omgang DISCO-1 tager rundt om Jorden, da Jorden selv drejer rundt. Derfor tager det nogle gange lidt tid før DISCO-1 føres tilbage  tæt på smukke Danmark.  Satellittens position og bane udregnes ved hjælp af DISCO-1’s two-line element (TLE), som giver dens forskellige parametre, og gør os i stand til at udregne dens position. 

Lørdag den 15. april blev DISCO-1 sendt op i rummet. Det skete kl 8:48 dansk tid, til stor glæde for alle de tilstedeværende på universiteterne, og dem der så med online. Opsendelse havde ellers været udsat af flere gange grundet dårligt vejr, og dagen før blev opsendelsen udskudt med bare 28 sekunder. Det var derfor også en del lettelse at spore i lokalet da raketten endelig lettede, og det kunne fejres med gifler, morgenkaffe, og champagne.

Grundt de mange udsættelser og usikkerheden omkring hvornår raketten faktisk ville blive sendt op, var de studerende som var taget over til Vandenberg for at se opsendelsen, desværre taget hjem igen. Der var dog en enkelt repræsentant fra DISCO til stede, Julian Priest, som tog dette fine billede.  

Der har dog tidligere være flere studerende over at besøge Momentus hovedkvarter i San José, Californien, i forbindelsen med implementering af satellitten. En af dem var Nikolaj, og han havde dette at sige om sit besøg:

”As participant and student team-lead in the DISCO project, I got the opportunity to go to San José, California, to implement the DISCO-I satellite. It was an amazing trip even though the actual implementation was done in less than an hour. When we arrived at Momentus HQ we had some struggles with parameters, and also Momentus had some struggles with a port (the hinges that are supposed to let the satellite out at deployment) that misbehaved. In the meantime, we met with a satellite group from Stanford University that are doing a project very much like ours. They are also using the new Coral board from Google, what are the chances?!  – I hope we will gain exchange of knowhow with them in the future.”

DISCO-1 projektet går derfor nu ind i en ny fase af projektet, og vi takker derfor alle der har været med til at gøre dette muligt.

Satellitten DISCO-2 er nu et skridt tættere på opsendelse! Den 10. januar 2023 blev kontrakten, der bekræfter ordren underskrevet. DISCO-2 skal ligesom DISCO-1 bygges i samarbejde med den aalborgensiske virksomhed Space Inventor. Efter papirarbejdet kom i orden blev der fejret med bobler! Satellitten forventes at være samlet efteråret 2023, hvorefter den skal igennem mange forskellige tests. Den nuværende tidsplan lyder på opsendelse i polarbane i løbet af sommeren 2024 – men tiden må vise, hvornår den bliver sendt op. DISCO-2 har især til formål at fotografere områder i Arktis, hvilket kan støtte forskning indenfor klimaændringer både ARC Arctic Research Centre og SCC SDU Climate Cluster har vist stor interesse i projektet. DISCO-2 er en en større satellit end DISCO-1, der står nemlig 3U og ikke 1U på kontrakten. Den ekstra plads skal bruges, da der skal tre kameraer i satellitten to optiske og et infrarødt. Kameraerne skal bruges til at tage billeder af Grønland.

I forbindelse med arbejdet på DISCO-2 blev der afholdt et Preliminary Design Review møde sammen med Space Inventor den. 30. marts 2023. Til mødet blev forskellige problemstillinger drøftet og fordele og ulemper ved forskellige løsninger blev præsenteret. Powerbudget og struktur blev blandt andet drøftet på mødet. DISCO-2 er en 3-U satellit, og der er derfor mere plads på den end DISCO-1. Det sagt er det ’next level Tetris’ at få alle komponenter til at passe ind på den begrænsede plads på en hensigtsmæssig måde. De studerende, der arbejder i Structure gruppen arbejder meget med 3D-print og CAD-modeller på deres computere.