AcubeSAT is een multidisciplinair project van SpaceDot, een team geleid door ambitieuze studenten en onderzoekers, voornamelijk van de Aristoteles Universiteit van Thessaloniki. De ruimtemissie wordt gerealiseerd met de steun van het Education Office van het Europese Ruimteagentschap (ESA). Het team is een van de drie geselecteerden in het "Fly Your Satellite!"* European Space Agency programma. In dit toepassingsverhaal bekijken we hoe Dino-Lite microscopen geïntegreerd zijn in een SpaceDot nanosatelliet.

De nanosatelliet die momenteel ontworpen wordt door SpaceDot is ongeveer 34 cm groot en wordt verwacht in 2024 in een baan om de aarde te worden gebracht! De satelliet zal een intern gebouwde drukvessel bevatten met een geminiaturiseerd beeldvormingssysteem, een kweekplatform en een lab-on-a-chip, in staat om de groei van gist Saccharomyces cerevisiae te ondersteunen om de effecten van straling en microgravitatieomstandigheden in een lage baan om de aarde te onderzoeken. De interdisciplinaire aard en inherente complexiteit van het ontwerp, zoals bepaald door de missiedoelen, vereisen snelle en flexibele prototyping. De AM4515T4-GFBW wordt routinematig gebruikt door het team in verschillende workflows voor karakterisering en verificatie van de infrastructuur die de biologie in de payload van de nanosatelliet host. De beeldvormingsmogelijkheden van de microscoop stellen de teamleden in staat om individuele celbevolkingen in ingewikkelde kanalen op microschaal te onderzoeken, terwijl de miniaturisatie en draagbaarheid het gemakkelijk maken om deze te integreren in testopstellingen.

De Dino-Lite AM4515T4-GFBW digitale microscoop is geoptimaliseerd voor onderzoek en weergave van fluorescerende objecten door gebruik te maken van 480nm excitatie-LED's. Het heeft een long-pass type 510nm emissiefilter dat is ontworpen om een breed scala aan fluoroforen te observeren met toepassingen in ontwikkelingsbiologie, pathologie en anatomie. Met zijn hoge vergroting van 400~470x onthult het zelfs de kleinste details op allerlei soorten objecten. Al deze factoren maken de AM4515T4-GFBW de kleinste fluorescentiemicroscoop ter wereld, die in staat is tot vele toepassingen en het visualiseren van een breed scala aan fluorescerende objecten.

Terwijl de aankoop en de fabricage van de nanosatelliet doorgaan, beginnen de studenten met de kwalificatie van de nuttige lading en kritieke subsystemen om er zeker van te zijn dat zij vóór de integratie van de satelliet volledig functioneren.

*Binnen het Fly Your Satellite! programma krijgen studenten de unieke kans om kennis te maken met de werkmethoden van professionele ruimtevaartprogramma's door deel te nemen aan hun eigen studentensatellietproject. Dit project wordt door de universiteiten zelf wordt ontworpen en ontwikkeld en ook door die universiteiten wordt gefinancierd.

Klik hier om de "cultureel erfgoed" brochure te downloaden met speciale modellen voor o.a. conservatoren.

Fotogrammetrie is de kunst, wetenschap en technologie van het verkrijgen van betrouwbare informatie over fysieke objecten. Een belangrijk onderdeel van de fotogrammetrie zijn de processen die worden gebruikt om foto's en patronen van elektromagnetische stralingsenergie en andere verschijnselen vast te leggen, te meten en te interpreteren, teneinde betrouwbare informatie over fysieke objecten en de omgeving te verkrijgen. Microscopen zijn niet nieuw in de fotogrammetrie in het algemeen, maar de integratie van USB-microscopen in het proces voegt meer flexibiliteit en draagbaarheid toe zonder afbreuk te doen aan de prestaties.

Naarmate digitale 3D-documentatie meer ingang vindt, wordt het onderzoek naar minuscule artefacten steeds belangrijker. In dit opzicht blijken de Dino-Lite USB-microscopen een baanbrekend nieuw instrument voor micro-fotogrammetrie.

Het onderzoek is gericht op de behoefte aan een digitale inventarisatie en een 3D-weergave van complexe oppervlakken en submillimeter morfologische kenmerken van kleine objecten met behulp van een goedkope configuratie (passieve sensoren) voor een op beelden gebaseerde aanpak.

De experimenten betroffen spijkerschrifttabletten, die door hun morfologische en geometrische kenmerken een uitdaging vormen. De digitale replica van deze unieke artefacten kan nuttig zijn voor hun studie en interpretatie en vele innovatieve toepassingen: toegang en uitwisseling, een gezamenlijke interdisciplinaire studie tussen verschillende deskundigen, experimenten met machinaal leren voor automatische karakterherkenning, en taalkundige studies. Deze deskundigen hebben een fysieke replica van een spijkerschrifttablet met wiggen gebruikt om de eerste tests uit te voeren om het fotogrammetrisch gebruik van een digitale microscoop te evalueren.

(verwijzing naar afbeeldingen 11:a-b) De eerste acquisitieconfiguratie met de gekalibreerde plaat op de draaischijf: (a) driedimensionale gekalibreerde plaat (bijgewerkt prototype) detail; b) volledige configuratie van de opstelling. (verwijzing naar afbeeldingen 12:a-b) De tweede acquisitieconfiguratie met de klemschroef): (a) de klemschroef coaxiaal op de roterende basis; b) detail van de plaatsing van het tablet in de klem.

Een Dino-Lite-microscoop uit het Long Working Distance (LWD)-assortiment werd gebruikt voor de tests en ook in de volgende campagne om de originele spijkerschrifttabletten te digitaliseren. Er is gekozen voor een vergroting van 20x, waarbij de werkafstand 48,7 mm bedraagt, en de scherptediepte bij dit model 3,6 mm. Het model heeft een ingebouwde instelbare polarisator om reflecties op glanzende voorwerpen te verminderen. De lichtomstandigheden werden echter verbeterd door de toepassing van een ledverlichtingsring. Door de vorm en het diffuse materiaal van de lenskap valt het licht niet direct op het object. Daarom neutraliseren de diffuse lichtomstandigheden de schaduwkegels zonder dat de intensiteit van de schaduwen, het licht en de kleuren verandert.

Source: Research conducted by the Model Lab, Department of Civil Engineering, University of Salerno.