לוויין זעיר

לוויין זעיר הוא לוויין מעשה ידי אדם שמשקלו קטן מ-50 קילוגרם. לוויינים זעירים המקוטלגים על פי גודלם. בשל משקלם הנמוך יחסית, נלווים הלוויינים הזעירים למשגר שמיועד ללוויין גדול, הנקרא גם "נוסע ראשי" או "מטען ראשי" והוא הקובע את נתוני השיגור. הלוויינים משוגרים מתוך תיבת אחסון עם קפיץ כך שכאשר המשגר מגיע ליעדו, נשלחת פקודה שפותחת את דלת התיבה, והקפיץ דוחף את הלוויינים החוצה, בזה אחר זה. לוויינים זעירים יכולים להיות משוגרים בנפרד, או כחלק מלהק של לוויינים המתקשרים ביניהם ונשלטים על ידי לוויין ראשי, המכונה "לוויין האם".

רקע

בשל בעיות תקצוב של נושא החלל בעשור האחרון נוצר צורך גדול בהוזלת תחום החלל. הגופים הצבאיים העוסקים בתחום חשבו על מספר פתרונות. אחד הפתרונות היה ייצור ופיתוח של לוויינים קטנים. הצבא האמריקאי, העוסק בתחום של פיתוח טילים וחלל, החליט על תוכנית שנקראת "יותר קטן יותר טוב", שמכאן הלך והתפתח הרעיון של לוויינים קטנים במיוחד. השיקול לעבור לפיתוח של לוויינים זעירים נבע מכמה סיבות:
עלות גבוהה – לוויינים גדולים זקוקים למשגרים גדולים, שתהליך בנייתם מצריך עלות גבוהה. לעומת זאת, בנייה של לוויינים קטנים וקלים עלותם זולה משמעותית יחסית לגדולים. את השיגור של הלוויין ניתן לבצע בנוסף לשיגור של לוויין קיים. יש אפשרות לשגר מספר לוויינים בו-זמנית.
דרישות תקן מחמירות – ככל שהלוויינים והמשגרים גדולים יותר, כך נדרש להחמיר בתקני הבטיחות. תהליכים אלו יקרים ולוקח הרבה זמן לממש אותם.
סוגי המשימות – עבודה עם לוויינים קטנים תאפשר ביצוע משימות שונות.

מחקרים מדעיים

לוויינים זעירים משמשים כמעבדות מעופפות להוכחת טכנולוגיות ובדיקת רכיבים חדשים עבור לוויינים. השילוב של קרינה חזקה, הפרשי טמפרטורה קיצוניים וריק כמעט מוחלט, 
מקשה על רכיבים אלקטרוניים לעבוד היטב בחלל. יש לזכור שללא תכנון מתאים, רכיבים אלו עלולים להינזק, להתקלקל ואפילו להישרף. בדיקת הרכיבים במעבדות 
הקיימות על פני כדור הארץ עולה הון. בנוסף, רק חלק מתנאי החלל משוחזרים בהן, לכן הן אינן מדמות את סביבת החלל באמת. היכולת לבנות ולשגר לוויין קטן וזול, 
מאפשרת הרכבת חלק מהרכיבים החדשים על לוויין זעיר ולבצע ניסוי בפועל בחלל.

שיפורים טכנולוגיים

תקשורת לוויינית בין מטוסים, בין חיילים בשדה הקרב.
אחד החידושים המעניינים ביותר בתחום החלל הוא השימוש בטלפונים חכמים כמחשבי משימה ומטענים ייעודיים בלוויינים זעירים.

מחקר ביולוגי

בודק את השפעות סביבת החלל על חומרים אורגניים ויצורים חיים. אחד מהלוויינים ששוגרו לחלל לטובת נושא זה שוגר על ידי נאס"א. לוויין GeneSat (לוויין בראשית) נועד לבדוק את קצב גידול חיידקי אי-קולי (E.coli) בהשפעת הקרינה אשר בחלל. 
הלוויין שידר תמונות של תרביות גידול החיידקים דבר שאפשר למדענים לנתח את התוצאות בהשוואה לאוכלוסיית חיידקים זהה על פני כדור הארץ. בנוסף, לוויין PharmaSat, (פיתוח של נאס"א) נועד לבחון יעילות של תרופות אנטיביוטיות בחיסול חיידקים בחלל.

דוכיפת

דוכיפת 1אבי בליזובסקי, ‏לוויין התלמידים הישראלי דוכיפת-1 שוגר בהצלחה מרוסיה, באתר "הידען", 19 ביוני 2014
הוא ננו-לוויין פרי מחקר ופיתוח של תלמידי תיכון הנדסאים הרצליה במרכז המדעים הרצליה, כחלק מפרויקט חדשני של סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע ועיריית הרצליה. הננו-לוויין שוגר לחלל בחודש יולי 2014 על משגר רוסי יחד עם עוד 37 לוויינים ממדינות אחרות בהם גם לוויין סעודי. תפקיד הלוויין, שגודלו 10 סמ"ר ומשקלו 853 גרם בלבד, הוא להוות פלטפורמה חינוכית לתלמידים ומטרתו המשנית היא לסייע למטיילים שהולכים לאיבוד במקום שאין בו קליטה סלולרית. המטייל שאבד יוכל לשלוח אותות מצוקה ממכשיר קשר אל הלוויין הזעיר, שישדר את המיקום למרכז הבקרה כדי שהמרכז הבקרה ישלח כוח חילוץ. הלווין פעיל ומתקשר כל יום עם תחנת הקרקע של מרכז המדעים בהרצליה. נכון לחודש מאי 2016 הלוויין ממשיך לתפקד. 
דוכיפת 2, הלוויין הבא של מרכז המדעים, אשר מטרתו היא מחקר האטמוספירה כחלק מפרויקט QB50 של סוכנות החלל האירופאית, נמצא כיום בשלבי פיתוח והוא ישוגר בספטמבר 2016.
דוכיפת 3, הלוויין יבנה בתיכון שער הנגב בשיתוף ובהנחיית מרכז המדעים בהרצליה ובשיתוף אולפנת עפרה, נמצא כיום בשלבי פיתוח והוא ישוגר ביום העצמאות ה-70 של מדינת ישראל  בשנת 2018.

Inklajn-1

Inklajn-1 הוא שיתוף פעולה בין התעשייה האווירית לבין העמותה ללוויינות זעירה בישראל. הלוויין הזעיר שתוכנן היה Inklajn-1 אשר נבנה על ידי מתנדבי העמותה ללווינות זעירה, ונמצא בחדר השילובים של התעשייה האווירית לישראל. הלוויין קרוי על שמו של חלוץ החלל הישראלי ד"ר מרסל קליין. גודלו של הלוויין 10X10X32 ס"מ והוא מתוכנן לנוע במסלול מסונכרן-שמש בגובה של כ-650 ק"מ ולהקיף את כדור הארץ בכל 90 דקות. הלוויין ישרת את קהילת חובבי הרדיו ויכיל מספר ניסויים מדעיים. נכון ל-2015, לא ידוע מועד השיגור.

פרויקט SAMSON

פרויקט SAMSON של מכון אשר לחקר החלל בטכניון שהחל בשנת 2012 מפותחים שלושה ננו לוויינים שמשקל כל אחד מהם כ- 10 ק"ג. שם הלוויינים : Jacob Abraham, Issac and.
משימות הלוויינים הם: הוכחת יכולת לטיסת מבנה, חילוץ והצלה של שייטים. תאריך שיגור משוער של הלוויינים הוא ב-2017.