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一名戴着防护发网、长袍和手套的学生正在制作卫星的前体.

发射倒计时

兴奋——偶尔也会有心碎——在等待着小卫星行业的人. 当他们准备发射一颗由美国宇航局赞助的卫星时,一所博彩网址大全 教授和他的学生们发现他们可能正好有合适的东西要做 它在这个易变的场中.
 
Michael Dompke一直对太空很感兴趣. 作为一个高中生决定 在哪里上大学,邓普克参观了几个校园,但直到一次参观才知道 to 博彩网址大全 that he could envision this interest evolving into something more.

当他的旅行团穿过麦克唐纳道格拉斯大厅时,许多大学的学生都住在那里 engineering classrooms and laboratories, Dompke’s eyes were drawn to one space in 特别的: 空间系统研究实验室,学生有机会设计、建造和操作小型航天器.

“Seeing that space,” Dompke recalled several years later, “that was the first time 我意识到这个——太空任务——是我自己可以做的事情.”

如今,Dompke是博彩网址大全科学与工程学院学习机械的大四学生 工程学,辅修计算机科学. 他也是《博彩网址大全》的项目经理 人工推理,学习和分析的演示"更常见的叫法是 DARLA — a satellite mission sponsored by NASA that will launch in 2024.

DARLA将是Dompke的第一颗卫星发射,但他的导师, 迈克尔·斯沃特博士.D., professor of aerospace and mechanical engineering and director of the SSRL, has 多年来一直在建造和发射卫星.

A divided image w在这里 one shows a younger man standing in a dorm room, 拿着一件设备, while the other shows a professor holding the same piece of equipment.
1996年,斯沃特在大学宿舍里拿着他的第一颗卫星“蓝宝石”(左图)。 在今天(右). 这个项目开始了这一切.

Before t在这里 was DARLA, t在这里 was Sapphire — Swartwout’s first satellite. 当时, 只有少数航天器是由大学建造的,所以这种体验 打造和发布蓝宝石的过程对斯沃特来说是全新的. 蓝宝石于2001年发布 也激发了斯沃特对建造卫星和制作原创教育作品的热情 为下一代航空航天工程师提供经验.

斯沃特于2009年将他的卫星建造项目带到了博彩网址大全. 他受到了 大学在太空领域的历史. 博彩网址大全最有名的毕业生之一是 Gene Kranz, who oversaw several historic 太空任务 as chief flight director at 包括首次登月的阿波罗11号. 克兰兹的肖像出现在 a commemorative timeline in McDonnell Douglas Hall, just feet away from the SSRL.

“That history has always been a part of the University,” said Swartwout.

"Despite the fact that t在这里’s no space industry within several hundred miles of St. 路易斯,学生们在这里有很多机会. 如果你想 在圣. 路易斯,你去博彩网址大全,”斯沃特说.
Gene Kranz's signature on a commemorative timeline in McDonnell Douglas Hall.
Gene Kranz's signature on a commemorative timeline in McDonnell Douglas Hall.

Since joining the University, Swartwout’s research has taken on three dimensions. First, Swartwout partners with an external company to curate a database related to 小卫星产业. 利用这个数据库,他发表了有关该行业的报告 并衡量所有任务的成功和失败程度. 他开始后不久 斯沃特发表了这些报告,引起了美国宇航局的注意.

“Suddenly, I was being invited to NASA meetings because NASA was trying to decide 在小型卫星上投资多少?”斯沃特说. “这是一回事 会议上的论文. 当NASA开始引用你的数据时,情况就大不一样了 在决定资助谁的时候!”

斯沃特研究的另一个新领域是航天器的自主系统 也就是说,教会飞船自己做决定. 这是不经常做的 但如果美国宇航局向木星发射宇宙飞船 例如,如果在此过程中出现故障,则可能需要数小时才能设计出解决方案 在地球上传递给宇宙飞船.

“我们可以制定一个合乎逻辑的进程,这样如果在飞行中有什么东西坏了,航天器 can correct itself without waiting for a message from Earth,” said Swartwout.

这两个项目都集中在Swartwout研究的第三个也是最后一个方面: 以SSRL为中心的大学生劳动力培训. 

在空间系统研究实验室开展新的职业

两个穿着防护服的学生, 口罩, 手套和头戴, 检查桌子上的一件设备.
Michael Dompke(左),高级机械工程学生和DARLA项目经理, works with junior engineering student Adrian Acevedo to prepare DARLA for launch.

SSRL为学生提供了设计、构建、测试和开发的实践经验 发射低成本航天器. 它既是一个学生组织,也是一个功能齐全的组织 研究实验室. 的 students recruit new members, and Swartwout directs them to different 由像东普克这样的学生经理监督的项目. 很多这样的项目经理 从大一开始,一直待在实验室直到毕业.

“Students who are interested in these activities can do so from the day they walk 通过博彩网址大全的门. 你不需要掌握这些技能,我们会教你的。 Swartwout.

Nathan 布鲁巴克, a sophomore studying aerospace engineering and computer science, 从大一开始就在SSRL工作. 19岁的布鲁贝克已经拥有了一个 令人印象深刻的头衔:DARLA任务的总工程师. 

“I’ve learned a lot of things in the SSRL that you don’t learn in classrooms. 工程、 你需要亲自动手. 造卫星,和空军合作,这些 are opportunities you can’t just get in a classroom,” 布鲁巴克 said.

As students gain more experience in the lab, they are given more responsibilities. 斯沃特的一些资助让他可以雇佣实习生,他经常从 这个团队在SSRL内部领导.

“I get the fortune of working with them first — and I really am fortunate because they often go on to work for the likes of NASA or SpaceX,斯沃特说.

SSRL校友在这些受人尊敬的组织中取得的成功引起了新的关注 给实验室现在的学生. 斯沃特第一次感到兴奋的是,SpaceX 2023年参加了博彩网址大全的招聘会. 

“Thanks to our alumni, we’re seeing the next group of 博彩网址大全 students get attention,” Swartwout说. “I credit the students for this: We get one student hired in a particular 他们往往是如此令人印象深刻,现在任何其他博彩网址大全申请者立即 被划入不同的类别.”

启动达拉

桌子上放着一颗长30厘米、边长10厘米的小卫星,形状像金属面包. 背景中可以看到一个戴着防护装备的学生.
Senior engineering student Michael Dompke prepping DARLA for space launch.

SSRL的目标之一是减少与专业人员相关的巨大成本 太空任务. Swartwout sees an opportunity for universities to reduce risk on such 使命,并在这样做,为学生感兴趣的新经验 场. One way that universities can absorb risk is by doing missions that test or 演示大型任务的不同组成部分. DARLA就是这样一个任务.

DARLA is a single satellite mission designed to test a number of the components of 一个更大的,有8颗卫星的任务,称为DORRE. DORRE是宇宙飞船上的一项实验 自治. Once DORRE’s eight satellites are 在轨道上, a team back on Earth will transmit 然后星座将执行各种命令.

“A while ago, a volcano erupted in Tonga, and half the island was gone. 所以有 this sudden need to generate information about a specific region of the world. 这是 [多雷的]想法. 我们会给电视台发个消息:我们要这上面的一切 geographic location — 在这里’s the coordinate and the timeframe,斯沃特说. “风险 “退休”是DARLA的时髦说法。. 我们正在识别可以制造 [DORRE]真的很难,我们正在一艘宇宙飞船上进行测试或演示.”

That spacecraft is about 30 centimeters long and 10 centimeters on its side — kind 就像斯沃特说的,就像一块面包. 通过一些聪明的软件 从学生的设计魔法,DARLA的一半将是自主控制 while the other half will be controlled by a team of students back on Earth. 自治 系统和学生操作员将同时给出一组相同的问题 来解决. This will produce quantitative evidence as to how effective an automated 系统与人为控制的系统相比较. 团队期望自治 system will be faster, but it may make more mistakes than the student team. 

但是SSRL团队需要先让DARLA进入轨道. 作为NASA立方体卫星发射的一部分 Initiative program (CSLI), the mission empowers students to take the lead on every 它的一方面.

三名学生穿着防护实验室装备,在一张桌子前工作,桌子上有各种各样的设备和一台电脑.
大三和大二的工程专业学生在 新的空间系统研究实验室.

作为该任务的总工程师,布鲁贝克负责将DARLA的各种 systems, such as power and communications, together into one working satellite. 布鲁巴克 课间一有空就去实验室. 这工作占去很多 of his free time, but he doesn’t mind as a lot of the other students involved have 成为朋友和导师.

“这是 a pretty close group because we’ve been working on this together for a long 时间,”布鲁贝克说. “I’ve picked up a lot from working with [Dompke] and other upperclassmen, 特别是在夏天,我们每周花40个小时在DARLA工作.”

作为项目经理,Dompke直接与NASA发射服务部门合作,以保持任务 on schedule; while final exams are more than enough for most college students to manage 年底的时候,东普克也在和NASA开会.

You don’t find 太空任务 like this at too many colleges,” Dompke said. “这是 能参与其中真的很酷,和发射服务部门一起工作,让你的飞船升空 在导弹系统上.”

Dompke也在微调DARLA的遥测系统——一个使用各种传感器的系统 收集和传输数据-测试卫星传感器的范围,并工作 与发射供应商一起计划振动测试. 这些测试评估的是工艺 确保卫星的任何部件在高振动环境中都不会松动 就像火箭的尾部. 他们还会评估车辆的安全性.

“Your natural frequency is w在这里 your spacecraft will be most excited, so you need to ensure that you don’t match the natural frequency of the launch vehicle because 这往往以爆炸告终,”Dompke解释道. “不过,我们看起来不错! 所有 我们的模拟显示,我们远远超过了那个值.”

Details like these are absolutely critical; t在这里’s little to no margin of error in 太空任务.

“If you’re driving down the highway and one of your lug nuts falls off your wheel, ideally that was not the only one on your wheel, so you’ll probably be fine. 但失去 one fastener could be the end of your space mission,斯沃特说. “有一件事 错误足以毁掉你的整个任务.”

在t -中启动

一名学生的手拿着一个小卫星,上面有一个标签,上面写着“飞行前移除”.
Undergraduate engineering students working on engineering precursor, “Copper 2”.

随着DARLA 2024年发射日期的临近,Dompke和布鲁巴克既兴奋又焦虑 为了他们的第一次卫星发射. 当每个人都感到自信的时候 然而,他们也知道,与所有小型卫星任务一样,失败是明显的 可能性. 任何事情都可能出错. 但他们拒绝让这种焦虑 充分利用他们.

“I’m a little worried about something going wrong during launch, but that’s out of 我们的控制,”布鲁贝克说. “我担心的是我们能控制的事情.”

斯沃特能理解学生们复杂的感受. 他经历了这两种成功 以及之前卫星发射的失败. 他甚至想离开球场 有几次,但他总是被拉回来,就像他的卫星一样 在轨道上.

斯沃特偶尔会对同事和以前的同学表示同情 在专业会议上,回想那些振奋人心的时刻和心碎的时刻 这项工作的难点.

“我们有学生研究过没有成功的航天器. 我们建造了宇宙飞船 失败后坠入太平洋. 要花很长时间,而且有很多东西 潜在的心痛. 然而,我们每年都在这里参加这些会议. 所以,不知何故,我们不能停止这样做!斯沃特说. “并为学生提供一条途径 在博彩网址大全,如果太空是他们想做的事情,我真的很喜欢.”

Swartwout is confident in his students and optimistic about DARLA’s chances. 他笑了 他的目光向上飘移.

“把一个人送入轨道是有道理的.” 

Kevin Lynch的故事,副总统办公室的高级公关经理 为研究.

This piece was written for the 2023 博彩网址大全 研究 Institute Annual 影响报告. 的 每年春天出版《博彩网址大全》以示庆祝 我们的研究人员在过去一年的成功,并分享博彩网址大全的故事 成为一所杰出的耶稣会研究型大学. 可以找到更多信息 在这里.