Você não pode simplesmente editar a imagem. Você deve recompilar o binário para garantir que você tenha uma imagem inicializável.
Agora, embora haja algumas ferramentas que você pode usar para modificar a distribuição do ubuntu, como o Ubuntu Customization Kit , pode querer pensar em tentar uma distribuição diferente para atender às suas necessidades.
Se você gosta do Ubuntu desde que você esteja familiarizado com ele, o xubuntu (para dispositivos de última geração) e lubuntu (alternativa leve do Ubuntu) irá atender às suas necessidades em um dispositivo tão pequeno.
Gentoo e Debian (do qual o Ubuntu é um derivados) são ótimas alternativas.
Também , você pode querer dar uma olhada nisso, parece que alguém teve um problema semelhante: pubuntu (imagem do Ubuntu para parallela).