总览
RainCube（位于CubeSat中的雷达）是一项技术演示任务，旨在在低成本、快速周转的平台上启用Ka波段降水雷达技术。RainCube由NASA的地球科学技术办公室（ESTO）通过InVEST-15计划赞助，开发了35.75 GHz的雷达有效载荷，可在6U CubeSat外形尺寸内运行。该任务将验证太空环境中Ka波段雷达的新架构和超紧凑轻型可部署Ka波段天线，以在三年的使用期内将雷达和天线的技术成熟度（TRL）从4提高到7。RainCube还将展示在CubeSat平台上安装雷达有效载荷的可行性。该项目于2018年2月完成集成和测试，并于2018年3月交付。
任务目标RainCube具有三个主要目标：在CubeSat（6U）上开发、运行第一台雷达仪器
演示新技术并为Ka波段（35.75 GHz）降水剖面雷达提供空间验证。在平台海拔不超过400 km的地方，演示：
雷达灵敏度：20dBZ或更高
垂直分辨率：250m
水平分辨率：10 km或更高
在低成本、快速周转的平台上实现未来对地球科学任务的降水分析
科学研究
数值气候和天气模型取决于星载卫星的测量结果，以完成模型验证和改进。目前，降水分布分析功能仅限于在低地球轨道（LEO）中部署的一些仪器，这些仪器无法提供以适当的时间尺度（即分钟）观察天气现象演变所必需的时间分辨率。LEO中的一组降水量分析仪器将提供这一基本功能，但是典型卫星平台和仪器的成本和时间框架使该解决方案望而却步。因此，一种与低成本卫星平台（例如CubeSats和SmallSats）兼容的新仪器架构将支持星座飞行任务，并彻底改变气候科学和天气预报。关键技术
在太空环境中将验证两项关键技术：2.5U的小型化Ka波段降水剖面雷达和可容纳1.5U的0.5m Ka波段抛物线可部署天线。雷达仪器由于传统上具有较大的尺寸，重量和功率（SWaP），通常被认为不适合小型卫星平台。JPL已开发了与6U类（或更大版本）兼容的新颖体系结构，这是由雷达子系统的简化和小型化驱动的。与现有的星载雷达相比，RainCube体系结构将组件数量，功耗和质量降低了一个数量级。RainCube概念的基准仪器配置是在Ka波段固定的天底指向轮廓仪，在250m范围分辨率下，最小可检测反射率系数优于+20 dBZ。覆盖区尺寸（水平分辨率）由天线尺寸决定。对于400 km的轨道高度，RainCube天线可产生约8.5 km的地面波束覆盖面积。
雷达电子设备和收起的天线的飞行组件约占航天器6U体积的4.5U
卫星
JPL正在与位于加利福尼亚州欧文的Tyvak纳米卫星系统公司合作执行RainCube任务。Tyvak负责开发航天器总线、集成和测试飞行系统，监督运载火箭的集成，管理地面系统以及在飞行中操作航天器。该航天器基于Tyvak的Endeavor平台的定制版本。基于Linux的Endeavor航空电子板为命令和数据处理以及姿态确定与控制系统提供了数据记录器和处理功能。它还与惯性参考模块接口，该模块包含两个星形摄像头，三个反作用轮和三个磁矩。RainCube配置了120Whr电池组，以支持高峰值充电电流和扩展的有效负载操作。两个可展开的固定太阳能电池板可提供高达45W的峰值功率。航空电子设备支持有效载荷的主动热控制，并包括一个成像系统以捕获天线部署。地面通信和数据下行链路使用超高频（RX / TX）和S波段（TX），它们与位于加利福尼亚州欧文的Tyvak任务运营中心相连。RainCube具有独特的天线设计，它的天线这就像是把雨伞塞进了一个盒子里。当立方体打开时，天线弹出，其肋骨从碳罐中伸出，展开一个金色的网格，形成一个抛物天线。
