ローンチへのカウントダウン: ジョージメイソン大学の工学部の学生がチームを組んで衛星で星空の高みに到達

2023/02/18

ナンシー・ヘルミッヒ

「全員がプロジェクトの一部を所有していたため、作業負荷の管理に役立ちました。」 — Lena Elhajj、システムエンジニアリングのシニア

「電気工学とコンピューター工学の学生は、回路コンポーネントの観点からプロジェクトを検討しました。機械工学の上級生は宇宙で使用できる材料を検討し、システム工学の学生はミッションがすべての要件と目標を満たしているかどうかを調べていました。」 — Hina Fatima 氏、電気およびコンピューター工学科の 4 年生
「これほど大きなプロジェクトを行うには調整が必要です。テストはプロジェクトの半分ですが、実際に目にするまで信じられません。」 — Matthew Herman 氏、システムエンジニアリングのシニア
「物事をどのように配置すべきかについて、私たちはそれぞれ異なる考えを持っていました。ミーティングをするたびに、私たちは一緒に働き、お互いの違いについて話し合いました。」 — 機械工学のシニア、Brandon Goodrich 氏
「長期的な目標は、上級デザイン学生が独自の衛星と宇宙への道を設計することに関与することです。」 — Peter Pachowicz、電気およびコンピューター工学准教授

メイソンエンジニアリングの学生は今年、複雑な宇宙関連の研究に大きな飛躍を遂げました。

3 つの工学部から 14 人の学生を含む上級設計チームは、スマートフォン 2 台ほどの大きさの 1 つの小さな衛星に統合される 3 つの実験に、1 年中協力して取り組みました。

ThinSatと呼ばれるこの衛星は、NASA の国際宇宙ステーションに貨物を運ぶことを主な任務とするロケットで、来年春に科学実験を地球の低軌道に運ぶ予定です。 ThinSats は貨物ミッションにピギーバックします。

3 つの学科のメイソンエンジニアリングの学生が上級設計チームで協力して、ThinSat と呼ばれる小さな衛星で地球の低軌道に送られる 3 つの実験を作成しました。左から右へ: Le Truong、Hina Fatima、Jeremiah Terrie、Alex Mourao、Brandon Goodrich、Tameem Siddiquee。

「さまざまな分野の学生が協力して実験の設計、実装、テストを行い、NASA の要件に準拠するインフラストラクチャにすべてを統合しました」と、電気およびコンピューター工学の准教授で主任教員アドバイザーのPeter Pachowicz氏は述べています。

システムエンジニアリングおよびオペレーションズリサーチ (SEOR) 学科の学生は、設計のパラメーターを提供し、作成後のプロジェクトのテストを支援し、電気およびコンピューターエンジニアリング(ECE) および機械工学(ME) の上級生がハードウェアとソフトウェアを作成しました。以下を含む実験用：

日食中にリチウムポリマーバッテリーを氷点下から保護するための新しいサーマルバッテリーシールド — 機械工学の学生によって設計されました。
アマチュア無線で使用される一連の超高無線周波数をスキャンして、ワシントン DC 地域での安価で低帯域幅の衛星通信に適しているものを確認する方法 - ECE シニアのプロジェクト。
どちらがより効率的かを調べるための 2 つの太陽光発電システムの比較 — これも ECE の学生によるものです。

システムエンジニアリングとオペレーションズリサーチの准教授であるLance Sherry氏は、学生たちは実際のエンジニアリングの経験を積んだと述べています。「航空機やその他の複雑なシステムを構築するとき、十分な時間、スペース、エネルギーはありません。」

この中で学生が学んだ最大のことの 1 つは、限られたリソースを割り当てて、制約を考慮して最適な設計を考え出す方法です、と彼は言います。

ECE と ME の先輩が実験用のコンポーネントを構築した後、それらをシステムエンジニアリンググループに渡し、ThinSat に統合してテストを開始しました。

あるテストでは、ThinSat を振動テーブルに置き、数時間テーブルを振って、打ち上げ時の様子をシミュレートしました。「とてもラフな乗り物です」とシェリーは言います。

別のテストでは、バッテリーが破裂するまで真空度を上げていきました。システムエンジニアリングシニアの Lena Elhajj は、次のように述べています。

機械工学のシニアプロジェクトディレクターであるRobert Gallo 氏は、複雑なエンジニアリングプロジェクトが学際的な環境の外で行われることはめったにないため、チームワークは不可欠でした。

Asteria と呼ばれる上級設計チームのメンバーである Alex Mourao、Brandon Goodrich、および Esteban Perez は、リチウムポリマーバッテリーを保護するための新しい熱バッテリーシールドに取り組んでいます。

ギリシャの星の女神にちなんでチームを Asteria と呼んだ、機械工学の 4 年生である Brandon Goodrich は、この経験から、多様なデザインの視点を持つ人々と協力することについて貴重な教訓を学んだと言います。「物事をどのように配置すべきかについて、私たちはそれぞれ異なる考えを持っていました。ミーティングをするたびに、私たちは一緒に働き、お互いの違いについて話し合いました。」

ECE シニアのヒナ・ファティマも同意見です。「ECE の学生は、プロジェクトを回路コンポーネントの観点から検討しました。機械工学の上級生は宇宙で使用できる材料を検討し、システム工学の学生はミッションがすべての要件と目標を満たしているかどうかを調べていました。」

全員がプロジェクトの一部を所有していたため、ワークロードの管理に役立ちました、と Elhajj 氏は言います。

これほど大きなプロジェクトを行うには調整が必要だと、システムエンジニアリングシニアの Matthew Herman 氏は付け加えます。「テストはプロジェクトの半分ですが、実際に見るまで信じられません。」

プロジェクトのスポンサーであるバージニアスペースとツイッグススペースラボは、メイソンの ThinSat を高高度気球でテストして、すべてが打ち上げ準備完了であることを確認しています。

来年、この衛星とその他のシンサットは、バージニア州ワロップス島にある中部大西洋地域宇宙港からロケットで打ち上げられる予定です。

ジュニアは、プロジェクトを引き継ぐために翼で待っているだけでなく、別のThinSatの他の実験を設計しているとPachowiczは言います.

彼は、将来の工学部の学生のために、別の願望を持っています。「長期的な目標は、上級デザイン学生が独自の衛星と宇宙への道を設計することに関与することです。」

「Mason は、最も急速に成長している工学分野の 1 つで、学生にこの信じられないほど実践的な学習の機会を提供できる独自の立場にあります」と Sherry 氏は言います。

カウントダウンを始めましょう。