COPPER  Close Orbit Propellant Plume and Elemental Recognition  

 Space  Systems  Research  Laboratory  Team  Members:  Maria  Barna  [BS  AE  ‘11],  Allison  Cook  [BS  AE  ‘11],  Steven  Massey  [BS  ECE  ‘12],  Tyler  Olson  [BS  AE  ‘14],  Gerrit  Smith  [BS  AE  ‘11]  

Parks  College  Aerospace  Engineering  Senior  Design,  April  2011  Acknowledgements:  Michael  Swartwout  Ph.D.,  Kyle  Mitchell  Ph.D.,  Sanjay  Jayaram  Ph.  D.,  NASA  Missouri  Space  Grant  ConsorNum,  Air  Force  Research  Laboratories  

Mission:  To  test  the  abiliNes  of  a  commercially  available  compact  uncooled  microbolometer  array  to  capture  and  downlink  infrared  images  of  Earth’s  oceans  and  atmosphere  

Structure  [STR]  §  COPPER  will  uNlize  the  CubeSat  Kit  1U  

Skeleton  Structure,  Revision  D  §  The  top  face  will  be  a  customized  solid  

plate  

Power  [PWR]  §  Powered  by  the  ClydeSpace  1U  

Electronic  Power  System  §  Uses  10  W-­‐hr  Lithium  Polymer  baZery  §  Solar  panels  developed  in-­‐house  will  

cover  five  sides  of  COPPER  to  generate  1.5  W  of  electricity  

Thermal  [THM]  §  Requires  no  acNve  thermal  stabilizaNon  §  COPPER  will  be  monitored  for  thermal  

acNvity  for  troubleshooNng  purposes  

Ground  OperaNons  [GOP]  §  SLU  students  will  operate  COPPER  when  

the  satellite  is  in  orbit    §  CommunicaNon  will  occur  over  Santa  

Clara  University’s  network  

Command  &  Data  Handling  [CDH]  § TI    MSP  430  and  CubeSat  Kit  Flight  Motherboard  used  for  data  storage  and  transfer  

§ Pumpkin  Salvo  Real  Time  OperaNng  System  used  to  manage  sobware  

CommunicaNon  [COM]  § Microhard,  Inc  MHX  2420  2.4  GHz  Frequency  Hopping  Spread  Spectrum  Modem  transfers  main  data  to  the  ground  at  9600  baud  

§ Stensat  Radio  Beacon  430MHz  to  440  MHz  UHF  beacon  for  quick  health  snapshot  at  1200  baud  and  tracking  

§ Custom  patch  and  UHF  antennae  developed  by  AstroDev  

Aftude  DeterminaNon  &  Control  [ADC]  § Passive  on-­‐orbit  stabilizaNon  along  Earth’s  magneNc  field  lines  using  permanent  magnets  and  hysteresis  material  

§ Flir  Tau  320  will  to  face  the  Earth  over  the  northern  hemisphere  

Image of IR Earth used from public domain images, property of goes.gsfc.nasa.gov

Payload  [PLD]  § COPPER  is  an  infrared  imaging  system,  providing  the  maiden  flight  for  the  Flir  Tau  320  uncooled  microbolometer  array    

§ Using  a  Xilinx  Spartan-­‐3  FPGA  with  an  in-­‐house  developed  hardware  design  to  capture  images  from  the  Tau  320  

On-­‐Orbit  OperaNons  § Once  in  orbit,  COPPER  will  image  the  northern  hemisphere  

NASA  CubeSat  Launch  IniNaNve  § Launch  in  March  2012  as  auxiliary  payload  on  the  ELaNa  IV  mission,  which  will  fly  on  the  Falcon-­‐9  CRS-­‐2  

§ Must  be  delivered  to  California  Polytechnic  State  University  for  tesNng  and  integraNon  ninety  days  before  the  launch  date