¿Qué pinta tiene un satélite de 20 gramos?

11/11/2011 2 comentarios
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¿Puede ser un satélite de 20 gramos tan válido como un satélite convencional?

¿Es posible un satélite de 20 gramos? ¿Puede ser tan válido como un satélite convencional? La respuesta es sí. Y aunque hasta la fecha no se haya puesto uno de estos satélites de 20 gramos en órbita, todo indica que queda muy poquito para que alguien sea el primero. A partir de entonces, el uso de satélites tan pequeños será la evolución lógica en el mercado aeroespacial.

En primer lugar, me gustaría mostrar algunos ejemplos de lo que se llaman femto-satélites. Femto porque pesan menos de 100 gramos según la clasificación internacional de satélites según su masa, y Satélite porque tienen todas las funciones básicas de un satélite. Hay que distinguir que para alcanzar tales límites, se usan dos técnicas bien diferenciadas; los llamados satélites-en-una-placa (Satellite-on-a-board) y los llamados satélites-en-un-chip (Satellite-on-a-chip). Los primeros son más grandes pero tremendamente más fáciles de hacer y más baratos. Y es que tal y como está el mercado de los MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) en la actualidad, se puede diseñar casi cualquier cosa y por menos de 300 euros incluso te lo fabrican y te lo ensamblan. Los segundos, los satellite-on-a-chip, son mucho más caros pero muchísimo más pequeños. Otra gran desventaja además del coste, es que no todo se puede hacer en un chip, o al menos no de momento.

Veamos ahora cuatro ejemplos reales: El Kumar, el PocketQub, el Sprite y el WikiSat.



El femto-satélite de Kumar está siendo desarrollado por el grupo Canadiense Kumar y  promete revolucionar la industria aeroespacial con grandes ideas de pequeño tamaño:
http://www.ryerson.ca/news/news/Research_News/20100128_femto.html

Otro femto-satélite, el PocketQub de Twiggs,  un grupo americano de Kentucky.  El PocketQub es parecido al famoso "CubeSat" pero en versión baby de 5 centímetros de lado:
http://ukseds.org/pocketqub-call-for-participation-help-ukseds-build-its-first-satellite/

El femto-satélite Cornell Sprite 1, desarrollado por Zac Manchester, un estudiante americano de Nueva York que ha conseguido financiación para llenar todo un CubeSat (El KickSat) con estos pequeños satélites para mandarlo en el siguiente cohete disponible como Piggyback:
http://www.kicksat.org/

Y por último, nuestro WikiSat V3 que es un proyecto principalmente europeo:
http://www.wikisat.org

En segundo lugar, recordamos que para que un femto-satélite pueda considerarse un satélite es necesario que pueda realizar una serie de funciones dentro de una misión y justifiquen su construcción.

- La primera función es la de comunicación. El satélite debe ser capaz de comunicar información, ya sea a otros satélites como a estaciones de tierra. Debido a su pequeño tamaño, en el que la propia antena es más grande que el satélite, es necesario que éste disponga de unas antenas externas o desplegables. Para poder comunicar información a través de radio, es necesario además que el satélite tenga un mínimo de potencia eléctrica. Hay dos opciones, tener unas baterías que se usen lo mínimo posible o tener unos paneles solares que sean suficientemente potentes como para alimentar al pequeño satélite.

- La segunda función es la de supervivencia, es decir, que la estructura y los componentes que forman el femto-satélite deben soportar no sólo las condiciones en el espacio sino también durante el lanzamiento y el viaje hasta su órbita. Debe soportar la radiación o al menos tolerarla, siendo resistente a los efectos de dicha radiación con sistemas redundantes que garanticen la integridad del satélite en caso de que falle uno de los sistemas. Además. los constantes cambios de temperatura (de pasar de estar expuesto al sol a pasar a estar en eclipse) deben ser soportados por la estructura y los componentes. El sensado de estos parámetros permite dar una idea del estado del satélite y tomar acciones en un futuro.

- La tercera función es la de determinación de la posición y orientación. Esto es necesario si va a realizar alguna función de observación. Si por ejemplo debe apuntar hacia un punto concreto ya sea para observar o bien para transmitir. También esta información puede ser mandada a la estación de tierra para que conozcan dónde se encuentra el satélite y qué está haciendo. Todo esto, junto con las funciones anteriores, puede además informar del estado de salud del satélite.

- Finalmente, la última función es la de observación. El satélite debe servir para algo concreto o tener una razón de ser, como puede ser la observación terrestre, la observación atmosférica o incluso la observación de objetos lejanos. Todas estas acciones van a requerir tanto memoria, como capacidad de procesar información aunque sea sólo comprimirla y mandarla hacia la Tierra. Por supuesto, deben existir sensores o cámaras muy pequeñas y de bajo consumo que se puedan integrar en un satélite tan pequeño para poder realizar dicha observación.

Si los científicos consiguen desarrollar la tecnología para hacer todo esto con un tamaño tan pequeño y si los ingenieros son capaces de fabricar todo esto de forma eficiente y conseguir que sea productivo, el uso de femto-satélites abrirá un nuevo mercado de aplicaciones que hasta la fecha ni se habían planteado. Ahora bien, aunque sea posible todo esto, si no hay un cohete que pueda poner los femto-satélites en órbita de forma económica, segura y regular, de nada servirá tanta tecnología...