El investigador del Instituto de Geografía de la Universidad Nacional Autónoma de México, Jorge Prado Molina, junto con su equipo de estudiantes, desarrolla novedosa tecnología de bajo costo en el área espacial para nanosatélites.
El también coordinador del Laboratorio Nacional de Observación de la Tierra, quien en el último año obtuvo tres títulos de patente en esa área, afirmó en entrevista que los nanosatélites representan un nicho de oportunidad para que países emergentes: “no lo estamos aprovechando”.
El costo de esos artefactos, utilizados actualmente para percepción remota, telecomunicaciones o para realizar pruebas de componentes o experimentos científicos es reducido.
Casos prácticos donde constelaciones de satélites pequeños pueden obtener imágenes de la Tierra con alta resolución (tres metros) y cobertura diaria o proporcionar servicios de internet, son una realidad hoy en día.
Afirma que debemos comenzar a generar nuestra propia tecnología, ya que actualmente compramos imágenes satelitales, cuando podríamos fabricar nuestros instrumentos con la colaboración de los grupos en la UNAM y otras instituciones de educación superior dedicadas al desarrollo satelital.
“Hay que evitar la dependencia que venimos arrastrando y que se debe romper en algún momento. Proponemos que sea ya”, sugirió.
Crean simulador para nanosatélites
El científico, en conjunto con los alumnos de la Facultad de Ingeniería Humberto Hernández, Juan Alejandro Reyes, Jorge Prado y Julio César Balanzá, así como el profesor retirado de la Universidad Popular Autónoma de Puebla, Domingo Vera, han logrado invenciones relacionadas con las técnicas y principios utilizados en la industria aeroespacial para el diseño y manufactura de satélites empleados para la investigación y usos comerciales.
Crearon un simulador satelital para nanosatélites con movimiento irrestricto en tres ejes; otro sistema cuyo objetivo es determinar el centro de masa de esos artefactos y uno más de elementos móviles para reajustar, en órbita, el centro de masa de estos equipos.
El doctorante Jorge Prado Morales explicó que un nanosatélite tiene una masa menor a 10 kilogramos; actualmente existe un estándar denominado Cubesat que permite construirlos de manera más rápida, ya que algunos componentes, inclusive subsistemas, se pueden intercambiar entre distintos fabricantes.
Recordó que al inicio esos pequeños satélites se usaban para el entrenamiento de los estudiantes (quienes no pueden participar en las grandes misiones satelitales de miles de millones de dólares), y hoy, gracias a la miniaturización de los componentes y la reducción en sus costos de producción, han adquirido mayor complejidad y pueden realizar diversas misiones, a menor costo.
Asimismo, mencionó que existe aumento en la proporción de los artículos científicos vinculados al área espacial que relacionan nanosatélites, con respecto a las grandes misiones.
“Al permitir la experimentación de conceptos, los nanosatélites representan, para las empresas e instituciones educativas, una plataforma para los desarrollos científicos y tecnológicos”.
El simulador satelital con movimiento irrestricto en tres ejes está directamente ligado a las pruebas de funcionamiento en Tierra, a fin de asegurar que los componentes del sistema de control de orientación, como sensores, actuadores y computadora de abordo, están correctamente conectados y que los algoritmos funcionan de manera adecuada.
Desde el punto de vista de los sistemas dinámicos, la falta de fricción es la característica más importante que debe ser reproducida en el laboratorio. Las pruebas de control y orientación necesitan de un simulador para verificar el adecuado funcionamiento, así como el desempeño de todos los componentes de este importante subsistema.
El aparato en forma de esfera, patentado por el equipo universitario, permite introducir el nanosatélite completo logrando un movimiento irrestricto en tres ejes, es decir, facilita que flote y gire en un medio sin fricción en 360 grados, a diferencia de otros simuladores donde el giro se ve limitado a determinado ángulo.
“Con el dispositivo podemos simular que el satélite está en el espacio y comprobar el correcto funcionamiento del sistema de determinación y control de orientación”.
El equipo también patentó un sistema que determina el centro de masa de nanosatélites, fundamental de conocer al momento del lanzamiento para balancear el cohete y para mejorar el desempeño del sistema de control de orientación en órbita.
El académico señaló la complicación de determinar ese parámetro: “Dentro del satélite se tienen cables, conectores y diferentes elementos con geometría y distribución de masa irregular, los cuales dificultan la obtención del centro de masa de manera analítica, a través de sistemas asistidos por computadora o por otros métodos”.
La herramienta presentada facilita sustancialmente esta tarea que de manera convencional se realiza, por ejemplo, colgando el satélite de varias aristas, proyectando un láser que se intercepta con las caras del satélite, se recopila su posición y tras resolver un sistema de ecuaciones se calcula el centro de masa del objeto.
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