AcubeSAT to projekt interdyscyplinarny zespołu SpaceDot, prowadzonego przez ambitnych studentów i naukowców, głównie z Uniwersytetu Arystotelesa w Salonikach. Misja kosmiczna jest realizowana przy wsparciu Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) - Biura Edukacji. Zespół jest jednym z trzech przyjętych do programu Europejskiej Agencji Kosmicznej "Fly Your Satellite!"*. W tej historii aplikacji przyjrzymy się, jak mikroskopy Dino-Lite są zintegrowane w nanosatelicie SpaceDot.

Nanosatelita projektowany przez SpaceDot ma około 34 cm i spodziewa się, że zostanie wyniesiony na orbitę w 2024 roku! Satelita będzie zawierał zbudowany wewnątrz zbiornik ciśnieniowy zawierający zminiaturyzowany system obrazowania, platformę hodowlaną i lab-on-a-chip, zdolny do podtrzymywania wzrostu drożdży Saccharomyces cerevisiae, aby zbadać efekty promieniowania i warunków mikrograwitacji na niskiej orbicie okołoziemskiej. Interdyscyplinarny charakter i inherentna złożoność projektu, wynikająca z celów misji, wymagają szybkiego i elastycznego prototypowania. Zespół rutynowo wykorzystuje mikroskop AM4515T4-GFBW w różnorodnych procesach roboczych służących do charakteryzacji i weryfikacji infrastruktury, która przechowuje biologię w ładunku nanosatelity. Możliwości obrazowania mikroskopu pozwalają członkom zespołu na badanie populacji pojedynczych komórek w skomplikowanych kanałach na mikroskali, a jego miniaturyzacja i przenośność ułatwiają integrację w zestawach testowych.

Cyfrowy mikroskop Dino-Lite AM4515T4-GFBW jest zoptymalizowany do badań i obserwacji obiektów fluorescencyjnych za pomocą diod LED o długości fali wzbudzenia 480 nm. Posiada filtr emisji typu długiego przebiegu o długości fali 510 nm, zaprojektowany do obserwacji szerokiego zakresu fluoroforów z zastosowaniami w biologii rozwojowej, patologii i anatomii. Dzięki swojemu wysokiemu powiększeniu od 400 do 470x, ujawnia nawet najmniejsze detale na wszystkich rodzajach obiektów. Wszystkie te czynniki sprawiają, że AM4515T4-GFBW to najmniejszy na świecie mikroskop fluorescencyjny, zdolny do wielu zastosowań i wizualizacji szerokiego zakresu fluorescencji.

W miarę zaopatrywania i produkcji nanosatelity studenci rozpoczną kwalifikację ładunku użytecznego i najważniejszych podsystemów, aby zapewnić całkowitą pewność ich działania przed integracją z satelitą.

*W ramach programu Fly Your Satellite! studenci mają niepowtarzalną okazję zapoznać się z metodami pracy przyjętymi w profesjonalnych programach kosmicznych poprzez udział w ich własnym studenckim projekcie satelitarnym, który jest zaprojektowany i opracowany przez same uczelnie, a którego rozwój jest finansowany również przez te uczelnie.

Kliknij tutaj aby ściągnąć broszurę Dino-Lite "spuścizna kulturalna".

Fotogrametria to sztuka, nauka i technologia pozyskiwania wiarygodnych informacji o obiektach fizycznych. Ważną częścią fotogrametrii są procesy stosowane do rejestracji, pomiaru i interpretacji zdjęć i wzorów promieniowania energii elektromagnetycznej, a także innych zjawisk, w celu uzyskania wiarygodnych informacji o obiektach fizycznych i środowisku. Mikroskopy nie są nowością w fotogrametrii w ogóle, ale integracja mikroskopów USB z procesem dodaje więcej elastyczności i mobilności bez utraty wydajności.

W miarę upowszechniania się cyfrowej dokumentacji 3D, badanie drobnych artefaktów nabiera coraz większego znaczenia. Pod tym względem mikroskopy Dino-Lite USB okazują się być nowym, przełomowym narzędziem dla mikrofotogrametrii.

Badania mają na celu zaspokojenie potrzeby cyfrowej analizy i reprezentacji 3D małych obiektów o złożonych powierzchniach i submilimetrowych cechach morfologicznych przy użyciu niskokosztowej konfiguracji (czujniki pasywne) dla podejścia opartego na obrazie.

Eksperymenty dotyczyły tabliczek z pismem klinowym, które stanowią wyzwanie ze względu na swoje cechy morfologiczne i geometryczne. Cyfrowa replika tych unikalnych artefaktów może być pomocna w ich badaniu i interpretacji oraz wielu innowacyjnych zastosowaniach: dostęp i udostępnianie, wspólne interdyscyplinarne badanie wśród kilku ekspertów, eksperymenty z uczeniem maszynowym dla automatycznego rozpoznawania znaków i badania lingwistyczne. Eksperci ci wykorzystali fizyczną replikę tabliczki z pismem klinowym do przeprowadzenia pierwszych testów oceniających fotogrametryczne wykorzystanie mikroskopu cyfrowego.

(odniesienie do zdjęć 11:a-b) Pierwsza konfiguracja akwizycji z płytą kalibrowaną obrotowo: (a) trójwymiarowa kalibrowana płyta (zaktualizowany prototyp) szczegół; (b) kompletna konfiguracja ustawienia. (odniesienie do zdjęć 12:a-b) Druga konfiguracja akwizycji z zaciskiem śrubowym: (a) zacisk śrubowy współosiowy z podstawą obrotową; b) szczegóły dotyczące umieszczenia tabliczki w zacisku

Do testów użyto mikroskopu Dino-Lite z serii Long Working Distance (LWD), a także w kolejnej kampanii do digitalizacji oryginalnych tablic klinowych. Do pracy wybrano powiększenie 20x, przy którym odległość robocza wynosi 48,7 mm, a głębia ostrości to w tym modelu 3,6 mm. Model posiada wbudowany regulowany polaryzator, który redukuje odbicia na błyszczących przedmiotach. Warunki oświetleniowe zostały jednak poprawione dzięki przyjęciu pierścienia oświetleniowego LED. Światło nie trafia bezpośrednio w obiekt dzięki kształtowi i materiałowi rozpraszającemu osłony obiektywu. Dlatego warunki światła rozproszonego neutralizują stożki cieni bez zmian w intensywności cieni, światła i kolorów.

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