美国宇航局向太阳系发送了三种类型的机器人探测器：卫星、着陆器和漫游车。卫星，飞越或轨道航天器，从远处探索行星的特色，对行星的大片区域进行不雅观测。着陆器在他们的着陆点进行不雅观测，并在一个位置进行更深入的科学研究。漫游者在其行驶范围内的各个位置进行深入不雅观察。每种类型的机器人探测器都有其优点，并且用于不同的目的，详细取决于所不雅观察的行星和所需的不雅观察类型。
所有机器人探测器都有一些共同点，包括主总线（航天器主体）、通信天线和电力系统。主总线可以是任何形状，并包含航天器的紧张电子设备和打算机模块。常用的天线有低增益天线和高增益天线。低增益天线常日看起来像短旗杆，并以低数据速率进行通信。高增益天线呈抛物面形状，常日以更高的数据速率进行通信。它们对付远间隔与地球通信特殊有用。太阳能发电系统常日用于火星上的航天器，由于火星离太阳足够近，可以有效地网络太阳能。有时，火星航天器利用放射性同位素热电发电机电源。火星卫星目前利用太阳能。
本课程重点先容卫星、轨道天文台，这些天文台供应环球背景并为未来的着陆器和漫游车任务供应信息。卫星携带仪器（有时称为“探测器”、“探测器”或“传感器”）进行不雅观测。卫星仪器可以供应地表特色的详细舆图和图像，帮助工程师和科学家决定下一个漫游车或着陆器的着陆点。卫星仪器还可以进行各种科学实验，包括频谱剖析、重力丈量和雷达不雅观测，仅举几例。光谱剖析，或研究各种表面材料发射或反射的光，可用于表征表面材料。重力丈量可以为科学家供应有关卫星飞过的各种物质密度的线索。雷达可以通过反射率供应有关表面特色的信息，还可以穿透地面以确定裂痕和空隙等地下特色。
美国宇航局及其国际互助伙伴运营着几颗地球不雅观测卫星，这些卫星沿着同一轨道“轨道”紧密跟随。这组折衷的卫星被称为A-Train，其险些同时进行的科学不雅观测在推进我们对地球科学的理解并将其运用于造福社会方面发挥着关键浸染。
每台仪器都由不同的工程师和科学家团队设计、测试和组装。仪器团队必须与紧张卫星设计团队互助，以确保仪器质量得当、适宜精确并坚持环境测试。
一旦卫星建成，就会测试其承受发射振动的能力。如果卫星未能通过此测试，则必须重新设计卫星。美国宇航局的振动测试是在振动台上进行的，振动台是卫星连接和来回扭捏的装置，仿照发射过程中将碰着的力。还对航天器进行了其他环境测试，包括热和声学测试。对付此活动，学生将仅仿照振动测试。
在考虑小型航天器构造时，材料选择是最主要的。必须知足物理性能（密度、热膨胀和抗辐射性）和机器性能（模量、强度和韧性）的哀求。范例构造的制造涉及金属和非金属材料，每种材料都有优点和缺陷。金属每每更均匀和各向同性，这意味着每个点和每个方向的特性都是相似的。非金属，如复合股料，在设计上是不屈均和各向异性的，这意味着性能可以根据定向载荷进行定制。最近，基于树脂或光敏聚合物的增材制造已经发展到足以制造各向同性部件。一样平常来说，构造材料的选择取决于航天器的运行环境，同时确保发射和操作载荷有足够的余量。审议必须包括更详细的问题，例如热平衡和热应力管理。还必须考虑有效载荷或仪器对释气和热位移的敏感性。
增材制造 （AM） 增加了 SmallSats 的定制构造办理方案，并展示了繁芜构造的高吞吐量。曾经无法触及增材制造的材料现在在高端系统中很随意马虎得到。AM曾经只用于二级构造，现在已经看到了一级构造的扩展 - 特殊是在小型CubeSat或PocketQube总线中。
然而，对付较大的立方体卫星和进化的花费性运载火箭（EELV）二级有效载荷适配器（ESPA）小型卫星，由铝合金制成的传统加工组件仍旧在紧张构造中霸占一席之地。二级构造，如太阳能电池板、保温毯和子系统，附着在紧张构造上。它们独立存在，险些不通报关键的构造载荷。当一个紧张构造失落效时，就会发生任务的灾害性失落效，虽然次级构造的失落效常日不会影响航天器的完全性，但它会对全体任务产生重大影响。这些构造种别可以作为很好的参考，但对付特殊受体积限定的小型航天器来说可能很难区分。对付SmallSats来说尤其如此，由于这些航天器的功能可能与全尺寸总线相似，但分配器或展开环供应的体积成为限定成分。因此，构造部件必须尽可能提高体积效率。紧张构造部件须要具有多种功能，以最大限度地提高体积效率。这些功能可能包括热管理、辐射屏蔽、压力掌握，乃至应变驱动。这些常日被分配给大型航天器中的二级构造部件。
构造设计不仅受不同子系统和发射环境的影响，还受航天器运用和预期环境的影响。自旋稳定和 3 轴稳定系统有不同的配置，所利用的仪器对构造提出了哀求。一些仪器须要机制，例如可展开的吊杆，以在磁力计和航天器之间产生足够的间隔，以只管即便减少对丈量的构造影响。航天器外部和内部材料以及电子子系统须要在特定的任务环境中理解（例如，空间充电效应）。
在快速周转产品中，高度可配置或模块化系统可能是可取的，由于原型设计、固件和软件开拓可以进一步扩展到航天器设计周期中，翱翔硬件在循环中。卡槽系统不仅供应这些上风，而且当与某些标准配对时，它们仍旧可以知足与当前 CubeSat “堆叠”电子设备和有效载荷的方法相同的构造、机器和散热哀求。
小型卫星机构在可展开的构造、实行器和开关方面取得了进步。可展开的构造能够以最小的体积哀求实现大型构造运用。实行器和开关机构通过运动和支配运用扩展了小型卫星的功能。这些机制使小型卫星的能力得到提高，超出了原来的构造体积限定。
本章概述了辐射效应和一些缓解策略，由于辐射暴露会影响小型航天器的构造设计。对付在低地球轨道外运行且辐射暴露增加的小型卫星，任务方案者可能还须要考虑与特定辐射环境干系的风险缓解策略。这包括以太阳辐射为主的行星际任务和极地低地球轨道（PLEO）任务，个中太阳辐射风险在两极上空增加。此外，随着2025年太阳极大期的附近（1），随着太阳粒子事宜（SPE）数量的增加，任务方案者将须要考虑许多轨道环境。
下文所述信息并非详尽无遗，但概述了当前最前辈的技能及其对特定小型航天器子系统的发展状况。该当把稳的是，技能准备级别 （TRL） 名称可能会随着特定于有效载荷、任务哀求、可靠性考虑和/或性能展示环境的变革而变革。强烈建议读者与公司联系，以获取有关所述技能的性能和 TRL 的更多信息。无意提及某些公司，而根据其技能或与NASA的关系而省略其他公司。
在小型航天器市场中，紧张构造（常日称为框架或底盘）常日有两种通用方法：商用现成 （COTS） 构造和定制加工或印刷部件。大多数COTS产品都是针对CubeSat市场的，这并不奇怪。常日，COTS构造可以简化开拓，但条件是任务、子系统和有效载荷哀求的繁芜性符合特定COTS构造的设计意图。定制的机加工构造使特界说务的系统和有效载荷设计具有更大的灵巧性。范例的商用构造是为低地球轨道运用和有限的任务持续韶光而设计的，个中屏蔽哀求仅限于范艾伦带的有限辐射防护。
