lunes, 16 de mayo de 2011

Definición de Picosatelite:

 un Pico-satelite (Cubsat) es un satelite artificial con un peso de mas de 1 kg  y a pesar de su peso y tamaño puede ejecutar 300 millones de instrucciones por segundo gracias a sus 4 microcontroladores, tambien se caracterisa por su elaboracion con materiales comerciales, y esto no requieren una mayor inversion en cuanto costos comparando con otros satelites (aprox.100.000 us) y  son construidos a nivel mundial por universidades, sinedo los mas reconocidos los japoneses y alemanes.

Para la construccion del Picosatelite se necesita de un periodo largo, ya que su programacion y el diseño de los sistemas de control, la fuente de alimentación, Selección correcta de las bateria, diseño del sistema de telemetría, trasmisores y recpetores, fabricacciones del chasis y la integracion requiere es de una gran dedicación.

La universidad Sergio Arboleda Trabajó en año del dosmil 6 un proyecto llamado Libertad I”  y es el nombre del primer picosatélite elaborado en el país que será lanzado al espacio en marzo del 2006 y que tiene como objetivo acercar a Colombia al campo de las ciencias aerospaciales. El Observatorio Astronómico de la Universidad Sergio Arboleda dispuso sus instalaciones, equipos y personal desde comienzos de este año para la realización de este proyecto en Colombia, iniciativa  de un ingeniero espacial colombiano que trabaja en Estados Unidos y le apuesta al progreso de su tierra y de su gente.
                                  
 
  
"Un Gran Potencial en un pequeño Cubo "

Algunas de las cosas mas grandes vienen en los paquetes mas pequeños, tal como lo es el pico-satélite actualmente desarrollado por la Boeing. \CubeSat TestBed I" como es llamado, posee un volumen de un litro y pesa menos de un kilogramo, y a pesar de su peso y tamaño puede ejecutar 300 millones de instrucciones por segundo gracias a sus 4 microcontroladores.

Misión del Libertad 1:

La misión del proyecto conlleva diseñar, programar e implementar un picosatélite con un peso de 1 kg. de masa y con dimensiones 10x10x10 centímetros.

Datos técnicos del Libertad 1:

Nombre: Libertad 1
Tipo de satélite: Cubesat - Picosatélite
Diseño y fabricación: Universidad Sergio Arboleda
País: Colombia
Dimensiones: 10 x 10 x 10 cm
Peso: 995 gr
Matrícula del picosatélite: 5K3L
Matrícula de la estación de monitoreo Rodrigo Noguera Laborde: 5k3USA
Frecuencias de radio (IARU) :
Downlink: 437.405 MHz
Uplink: 145.825 MHz
Potencia de transmisión: Bajada: 400 mW
Potencia de transmisión de subida: Máximo: 35 W
Consumo de corriente: Stand by: 5 mA
Consumo de corriente: En transmisión: 135 mA
Tipo de baterías: Ion de Litio: 2 baterías de 7.2 V, 950 mAh )
Corriente máxima de baterías: 1.9 A

Días en órbita - Abril 17, 2007, 01:46:35 (Hora local) April 17, 2007 06:46:35 (GTM)
Dias Horas Minutos Segundos Dias Horas Minutos Segundos
CRONOGRAMA
Marzo 20: Análisis del Diseño Preliminar
Abril 15: Prueba de Escritorio
Mayo 15: Unidad del Diseño de Ingeniería
Junio 15: Análisis del diseño Critico
Enero- Octubre 2006: Modelo de Vuelo
Noviembre 1 - 6 2006: Pruebas
Marzo 27 2007: Lanzamiento

LABORATORIO ESPACIAL José María Gonzáles Benito

Desarrollo de componentes
electrónicos del Libertad I
En la sede del Observatorio Astronómico de la Universidad Sergio Arboleda se ha construido el Laboratorio espacial "José María Gonzalez Benito".

En esta área se desarrollan las pruebas y protocolos de aquellos aspectos que incidirán en el éxito de la misión. El laboratorio está dotado con los implementos necesarios para el montaje de los componentes electrónicos de que estará dotado el satélite Libertad I

Sala aséptica
Durante el ensamble final es necesario disponer de un área de trabajo que permita controlar las condiciones de ambiente para garantizar que el vehículo espacial estará

Sitio web Universidad libre de agentes contaminantes. Para ese efecto, el laboratorio cuenta con un área especial de trabajo. Allí se llevarán a cabo también las simulaciones que permitan detectar en períodos de cuarentena, posibles incidentes que puedan derivarse por variables de temperatura, vibración o radiación a que estará sujeto Libertad I durante su ciclo de vida operativa.

"Un pequeño paso para el Hombre, Un gran paso para la Patria"

Entrevista Cesar Ocampo - Ingeniero Aereospacial
  
Libertad I ha sido criticado por algunas personas debido a seis razones. Resolvámoslas una por una. La primera crítica que le hacen al proyecto es que la Universidad Sergio Arboleda y su gente no dan la talla para llevar a cabo el proyecto. ¿Qué opina usted?


Estoy convencido de que el equipo que se ha formado está totalmente capacitado para sacar este proyecto adelante. Para hacer este tipo de proyectos, no es necesario saber hacer un satélite para hacer un satélite, se aprende haciéndolo. Tenemos el equipo para lograr este proyecto. Puede que haya otras instituciones en Colombia con más trayectoria en el campo tecnológico, estoy seguro de que hay muy buenos estudiantes y profesores que no pertenecen a esta universidad, pero entonces ¿por qué no han iniciado ellos este tipo de proyectos? "Prefiero tener un planeador volando a un Jumbo quieto en la pista", dijo Robert Twiggs, un amigo mío también involucrado en este proyecto. No dudo de que con los recursos de la Universidad Sergio Arboleda, con el apoyo y empeño de su administración, sacaremos este proyecto adelante. Déjeme decirle además que me encuentro gratamente sorprendido por la seriedad y compromiso académico de esta universidad.

La segunda crítica que se le hace al proyecto es que es muy costoso para dar tan pequeños resultados ¿Qué diría usted?

Comparado con otros proyectos satelitales en el mundo, este es de los más baratos que hay. Más que un gasto es una inversión que hacemos para crecer científicamente. En unos años se podrá ver la magnitud y la importancia de este proyecto. Es apenas el primer capítulo de un gran libro que se está escribiendo.

Otra de las críticas que ha recibido Libertad I es que no se está inventando nada nuevo, sino que estamos copiando un modelo preestablecido y ello no tiene ningún mérito. ¿Es esto cierto?

Antes de caminar hay que gatear. Antes de poder innovar se debe saber hacer lo básico. No es necesario reinventar la rueda, pero sí es necesario saber entender cómo funciona, así nos toque construir una, para poder de pronto hacerla rodar mejor o ponerla a hacer algo nuevo. Entonces, para desarrollar una tecnología que revolucione el estado de la ciencia satelital, primero tenemos que colocar un satélite básico funcional en órbita, aprender a construirlo, operarlo, probarlo, monitorearlo. Puede que este satélite que enviaremos al espacio no sea un invento, pero nos dará confianza en la medida en que después de haber aprendido lo fundamental, podemos hacer que otros satélites hagan cosas más avanzadas, y qué bueno sería poder ver un Libertad II, III, IV, y así sucesivamente, cada vez más sofisticados y hechos por Colombianos y para Colombianos.

También se critica el hecho de que el tiempo de  vida del satélite es muy corto: tan sólo seis meses. ¿Qué opina?

La exploración del espacio es un asunto riesgoso. El picosatélite puede durar desde cero segundos (en caso de que haya fallas en el lanzamiento), hasta tres años. Así fracase el lanzamiento, cosa que es poco probable ya que hay un 97% de probabilidad de que el cohete se lance bien, no se ha perdido todo porque hemos aprendido a hacer un satélite y el segundo lo podríamos hacer en dos meses o incluso menos. Si el satélite no dura mucho, igual se ha aprendido mucho. Si todo sale bien, esperamos que dure aproximadamente 6 meses. Esto es debido al desgaste de las baterías que se cargan y descargan cada vez que el satélite le da una vuelta a la Tierra.

Se piensa que el doctor Álvaro Leyva (ex ministro de minas del Gobierno de Belisario Betancourt), ayudó a promover el proyecto para tener una mayor acogida política. ¿Qué piensa usted al respecto?

Es correcto que por defecto, las acciones de Álvaro Leyva se perciban como acciones políticas; pero hay otro perfil de él que es desconocido por la sociedad y es su interés en las ciencias……por ejemplo, él fue uno de los promotores más importantes del observatorio astronómico. Creo que Álvaro está sinceramente interesado en el desarrollo científico de su patria. Esto lo sé por diferentes conversaciones que hemos sostenido. Este proyecto manifiesta su interés en el desarrollo científico y tecnológico.
 
Por último, hay quienes piensan que  las piezas del picosatélite vienen en una caja lista para armar, como un Lego con instrucciones y todo, ¿entonces qué es lo que se está aprendiendo si ya todo está listo y en bandeja de plata?

Es cierto que compramos un paquete con ciertas piezas, pero no es un kit tradicional en el que todo viene listo para ser armado, se prende un botón y ya estuvo. Todo lo contrario, el kit que tenemos sólo consiste en una estructura y un microcontrolador. Será necesario diseñar y construir  todos los otros subsistemas y hacer los programas de computación que van a operar el satélite, y eso es un trabajo arduo. Le digo una cosa, si yo le entrego a usted todas las piezas de un carro desarmado, ponerlo a andar es un trabajo muy grande. Entonces, esta crítica no es válida.


¿Cómo analiza el proceso espacial y científico vivido en Colombia?

Para responder bien esta pregunta, debo haber vivido más tiempo en el país. Pero según lo que veo, tenemos problemas sociales y conflictos internos que no nos han permitido explotar el potencial que tenemos en recurso humano. La prioridad aquí es la seguridad nacional, en otros países las prioridades son el desarrollo social y la ciencia. Sin embargo, hay un gran avance en el campo de la medicina, por ejemplo. Lo que sí veo es que hay un recurso humano muy capaz de poder emprender proyectos de alta tecnología e investigación. Creo que la industria privada  debería tener una influencia más grande en cuanto a qué tipo de investigaciones hacen las universidades. La relación entre la industria y la academia no es tan fuerte y sólida como debería ser. Igualmente el Gobierno tiene la responsabilidad de promover la investigación científica sin ánimo de lucro sino para el progreso del país. Pero el compromiso del Gobierno con la Ciencia y la investigación es muy mediocre. Los países que han salido adelante son países en donde el gobierno invierte seriamente en la academia y la investigación y donde motiva a la industria a participar mano a mano con las universidades. Esto le falta a Colombia, estamos crudos.

¿Qué lo motivó a proponer e implementar Libertad I en Colombia?

Siendo colombiano, y sabiendo que somos un país que no ha desarrollado un nivel de tecnología de punta en el campo espacial, creo que es mi deber promover este tipo de actividades aquí. Me satisface aportar lo que yo sé para el beneficio de la sociedad colombiana y los demás países en vía de desarrollo. Creo en mi país y en mi gente.

¿Cómo fue posible poner el proyecto en marcha?

En febrero de 2001, vine a Colombia y presenté la idea del picosatélite en un congreso en la Universidad de San Buenaventura. Hubo interés pero no fue acogida con el liderazgo necesario para que se hiciera en ese momento. A mediados de 2004 con el señor Juan Carlos Narváez de la Aeronáutica Civil preparamos una presentación y  me puso en contacto en diciembre de 2004 con Raúl Joya, director del observatorio de la Universidad Sergio Arboleda, y con Álvaro Leyva, promotor del mismo observatorio. Así nosotros en febrero de 2005 iniciamos formalmente la realización del Libertad I en los laboratorios del Observatorio de la Sergio. Desde mi punto de vista, la reunión en Diciembre 2004 entre Álvaro Leyva, Raul Joya, y yo fue el inicio de este proyecto. La iniciativa y el empeño para emprender el proyecto, fue la clave

¿Qué beneficios le traerá a Colombia el lanzamiento de este satélite?

Comprobarles a los colombianos escépticos que en un ambiente académico se puede desarrollar y operar un satélite artificial. El picosatélite es un punto de partida para hacer cosas más grandes.  Si la juventud ve que el proyecto es exitoso, entenderá que vale la pena estudiar ingeniería y apostarle a la ciencia. Libertad I implica el desarrollo de una infraestructura para poder desarrollar éste y otros satélites más, además de convencer a diferentes organizaciones o instituciones de participar en proyectos similares.

¿Con Libertad I podríamos montar nuestro propio sistema de comunicaciones sin necesidad de recurrir a los satélites de otros países que están en el espacio?

El picosatélite es un primer paso para ello. Al estar diseñando Libertad I, se está avanzando en el estudio, el desarrollo, las pruebas y las operaciones de satélites en general y ello ya es todo un logro para poder construir en un futuro no muy lejano ( 6 a 8 años), un satélite de comunicaciones para Colombia. Con el montaje de este satélite ya se deja una infraestructura lista para hacer más. El picosatélite implica el entrenar personal, y toda una generación de ingenieros que van a poder surtir el mercado de desarrollo de satélites. En este momento los resultados no son evidentes, pero se verán después del éxito de una misión como ésta. El picosatélite es una chispa que va a iniciar una gran fogata tecnológica, científica, astronómica y satelital para el bien de Colombia. Lo que vamos es a iniciar el programa espacial acá en Colombia con algo realmente muy sencillo, que cada vez se irá haciendo mas complejo y tendrá una reacción de bola de nieve: crecerá, crecerá y crecerá y  podremos involucrar a más personas y contar con más recursos para hacer mejores y más grandes cosas.
La idea es poder desarrollar una tecnología satelital para Colombia, incluso para la región Andina, que beneficien las comunicaciones y será una herramienta para hacer nuestra propia ciencia y monitoreo de nuestro ambiente; también habrá aplicaciones militares para la seguridad nacional.

¿Por qué la decisión de lanzar el picosatélite desde Kazajstán y no desde Colombia?

En primer lugar, porque en Colombia no hay un puerto espacial del cual se pueda lanzar el satélite, y construirlo es una labor muy costosa y demorada que no tenemos el lujo de darnos. Por estas razones, recurrimos a Kosmotras, que es una empresa que ofrece el servicio de lanzamiento de cohetes desde Kazajstán. Esta empresa tomó misiles intercontinentales balísticos que anteriormente enviaban carga nuclear y los adecuaron como cohetes para enviar satélites al espacio. Kosmotras ofrece un servicio muy confiable y económicamente accesible. El nombre del cohete desde el cual se va a lanzar es el DNEPR. Agrego, que Libertad 1 será uno de varios satélites que se lanzarán en el mismo cohete.

El hecho de que no sea lanzado en Colombia no nos resta ningún mérito porque estamos contratando un buen servicio de lanzamiento. Mejor hacemos el picosatélite acá y lo despachamos desde otro lugar. Así se hacen la mayoría de lanzamientos hoy en día, se contrata este servicio. En este momento hay 35 lugares en el mundo de donde salen cohetes al espacio.
¿En vista de que existen tantos tipos de satélites, por qué escoger para Colombia un picosatélite?

Realmente es la única opción para ser el primer satélite. Si acá en Colombia vamos a ensamblar, probar y operar un satélite, la solución más factible es un satélite pequeño, es decir un picosatélite que es de 1 Kg., porque el costo es menor que el de cualquier otro tipo de satélite. La misión es más sencilla y se puede culminar en un tiempo que oscila entre los 12 y 18 meses. También hay que tener en cuenta que esto se está haciendo en un ambiente académico, sin ayuda del Estado, entonces, realmente representa un situación única porque los otros países que entraron a la era espacial, tuvieron un apoyo del estado, en cambio acá en Colombia el aporte económico es privado y el Estado no interviene, la academia se responsabiliza de todo.

¿A qué apoyo privado se refiere?

Los recursos iniciales, que fueron importantes para el inicio del proyecto, los recogió Álvaro Leyva por medio de otras entidades privadas e individuos interesados en contribuir a este reto. Los detalles de quién y cuánto, no los sé. Actualmente, los fondos de este proyecto están saliendo directamente de la academia, por el apoyo del rector Rodrigo Noguera Calderon y el vicerrector académico de la Universidad Sergio Arboleda, Germán Quintero.

¿Qué tareas podrá realizar el picosatélite?

Como éste es un picosatélite experimental, las tareas que va a cumplir son muy básicas. Lo elemental es que pueda enviar telemetría, que son datos internos que representan el estado de su funcionamiento, es decir, el reporte de temperaturas de las celdas solares que tiene en las 6 caras, el reporte de sus corrientes internas, el voltaje y la carga de las pilas, datos básicos que nos indican si el satélite está en buenas condiciones. Esto es lo mínimo y primario que debe hacer cualquier satélite. El segundo objetivo sería poder transmitir una señal audio que se emita desde la tierra para que el satélite la reenvíe de nuevo. Esta señal de audio sería un mensaje simbólico que sea propio de la cultura colombiana, por ejemplo un mensaje de solidaridad y paz, o una estrofa del Himno Nacional, o como piensa Álvaro Leyva, mandar el primer párrafo de Cien años de Soledad leído por Gabriel García Márquez……algo que nos identifique en el espacio como colombianos.

¿Actualmente, en qué estado se encuentra el proyecto?

Se empezó a trabajar en forma en febrero de 2005. Yo diría que nos falta mucho trabajo, pero vamos progresando. Han habido ciertos percances que nos han frenado un poco. De 35 a 40% de su desarrollo es en lo que vamos, lo cual es un buen porcentaje de avance en este punto del cronograma, si se tiene en cuenta que los otros picosatélites que serán lanzados con el colombiano, se encuentran en etapas similares


PICOSATELITES MUNDIALES
  
 University of Liege: OUFTI-1

Oufti-1El objetivo del proyecto nanosatélite es proporcionar experiencia práctica a los estudiantes en el diseño, construcción y control de los sistemas de satelite que en última instancia servirá como base para una variedad de experimentos espaciales. OUFTI-1 es el primer satélite en la serie: se trata de un CubeSat, un cubo con un tamaño de 10x10x10 cm y un peso de como máximo de un kilogramo. Será lanzado por Vega en octubre de 2010. La característica innovadora clave de OUFTI-1 es el uso de la D-STAR, protocolo de comunicación digital por radio de aficionados. Este medio de radio-comunicación será puesto a disposición de los operadores de ham-radio del mundo. En el futuro, también se utilizará para el control de experimentos espaciales.

 University of Bucharest: Goliat

GoliatGoliat es un satélite artificial nunca antes construido en Rumania. Iba a ser lanzado en Noviembre del 2009 por la Agencia Espacial Europea, pero el lanzamiento fue pospuesto hastsa el 2010. Tiene la forma de un cubo con lados de 10 cm y el peso de 1kg, bajo el estándar estadounidense y fue diseñado por un equipo de ingenieros y físicos, estudiantes de la Universidad de Bucharest y la Universidad Politécnica de Bucharest. El satélite llevará a cabo tres experimentos científicos: determinar el flujo de micrometeoriţi (samisam), medir la dosis de rayos cósmicos producida en la orbita (dósis-N) y fueron instalados sensores de 3Mpixeles y una resolución de 21x28 de campo para observación de la TIerra.


Warsaw University of Technology: PW-Sat

PW-SatPW-Sat es un proyecto de satélite CubeSat - un cubo de dimensiones 10x10x10 cm y un peso inferior a 1 kg. Se realiza en el Institute of Radioelectronics and Institute of Heat Engineering en la WUT. En este proyecto participan estudiantes y doctores del Students Space Association y el Student Space Engineering Scientific Group.. El objetivo de este proyecto es la construcción de todos los subsistemas del satélite, permitiendo a los estudiantes participar en proyectos relacionados al espacio real.

Narvik University College: HinCube

HincubeEl proyecto HiNCube, que está siendo desarrollado actualmente en la Narvik i HØGSKOLEN o Narvik University College, ha reservado un lanzamiento desde la India para finales de 2010 a través de la compañía espacial Holandesa Innovative Solutions in Space, ISIS. HinCube está ahora en su fase final de producción, y será sometido a pruebas durante las próximas temporadas para estar listo para el lanzamiento. El vehículo de lanzamiento será el Vehículo de Lanzamiento de Satélite Polar de la India, PSLV, que insertará el satelite en una órbita sincronizada con el sol con una altitud de alrededor de 700km.


University of Montpellier 2: Robusta

RobustaROBUSTA (Radiation On Bipolar University Satellite Test Application) es uno de los tres proyectos estudiantiles seleccionados por el CNES (Centro Espacial de Toulouse), en el marco de la iniciativa EXPRESSO (Expérimentations et Projets Etudiants dans le domaine des Systèmes Orbitaux et des ballons) puesto en marcha en 2006. ROBUSTA es un picosatélite enteramente realizado por la Universidad de Montpellier II a través de sus componentes (EEA de la Facultad de Ciencias, ERII de Polytech'Montpellier, GMP y GE II de la IUT de Nîmes).

Ecole Polytechnique Federale De Lausanne: SwissCube

SwissCubeSwissCube es el primer satélite construido totalmente en Suiza. Es muy pequeño en tamaño, ya que ocupa un volumen de 10x10x10 cm3 y pesa menos de 1 kg. SwissCube sigue el estándar Cubesat que fue desarrollado por Standford y CalPoly (EE.UU.) y que permite a las universidades y centros de investigación construir sus propios satélites. Debido a su tamaño y la potencia disponible (menos de unos pocos Watt son generados por los paneles solares), SwissCube no puede competir con las capacidades de los satélites más grandes.

Universidad de Vigo: XaTcobeo

XaTCobeoEl proyecto XaTcobeo pondrá en órbita el primer CubeSat español y primer satélite de Galicia. El proyecto XaTcobeo se lleva a cabo por la Universidad de Vigo y supervisado por el Instituto Nacional Español de Técnica Aeroespacial (INTA). La mayoría de los miembros regulares del personal serán los estudiantes de la Universidad de Vigo. Cada paquete de trabajo se le asignará a un estudiante de doctorado en particular y dos supervisores, uno de la Universidad de Vigo y uno del personal del INTA.

CalPoly University: CP6

CP6CP-6, también conocido como Polysat-6, Polysat CP-6, o CALPOLY 6 es un CubeSat de una sola unidad que fue construido y es operado por la California State Polytechnic University. Su fin primordial es llevar a cabo una misión de demostración tecnológica. El experimento principal consiste en sensores para determinar la actitud de la nave. Cámaras en el satélite se utilizarán para verificar los datos obtenidos por los sensores de actitud.


The Aerospace Corporation: AeroCube 3

HawkSat 1AeroCube 3 de The Aerospace Corporation es un picosatélite CubeSat de tercera generación en miniatura que es mucho más compleja que sus predecesores. Cuenta con varias mejoras en la infraestructura. El más importante es un nuevo subsistema de energía solar que reemplazará el subsistema que falló en el AeroCube 2. En el AeroCube 3 se mostrarán un sensor solar de dos ejes y un sensor de la Tierra. Se trata de piezas importantes de un futuro sistema de orientación, navegación y control.

 



 
   

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