El vuelo tecnológico de Pegasus

Una plataforma experimental de validación tecnológica, encaminada al fortalecimiento del sector aeroespacial, fue desarrollada por investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN) en colaboración con académicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Se trata de Pegasus, herramienta que a través de vuelos en parapente documenta el funcionamiento y desempeño de instrumentación que posteriormente será instalada y validada a bordo de vuelos suborbitales, para el futuro diseño de misiones espaciales de carácter científico.

“Hablamos de una estructura mecánica ligera construida en ULTEM, que al interior alberga un sistema electrónico de adquisición de datos atmosféricos, de arquitectura similar a los que se utilizan tanto a bordo de vuelos estratosféricos como espaciales”, explicó Mario Alberto Mendoza Bárcenas, investigador adscrito al Centro de Desarrollo Aeroespacial (CDA) del IPN.

Gracias a un acuerdo de colaboración entre el IPN y la UNAM, a través del Laboratorio de Modelado y Simulación de Procesos del Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnológicas (ICAT) y el Laboratorio Nacional de Manufactura Aditiva, Digitalización 3D y Tomografía Computarizada (Madit), la universidad participa en el diseño, integración y manufactura de elementos del sistema Pegasus.

“Nosotros —CDA— coordinamos el proyecto, diseñamos y desarrollamos, en colaboración con el ICAT, el sistema electrónico, así como los experimentos que son validados a bordo de Pegasus. La instrumentación electrónica ya responde a estándares y requerimientos del sector aeroespacial; por su parte, el Madit colabora en el diseño y manufactura de los elementos mecánicos (de instalación, sujeción y protección térmica) que conforman la estructura de Pegasus”.

La Agencia Informativa Conacyt entrevistó en exclusiva al doctor Mendoza Bárcenas, quien explicó que Pegasus es una plataforma de experimentación de baja altitud —cuatro mil metros aproximadamente— que permite probar instrumentación que en su conjunto integra sensores y sistemas electrónicos de adquisición de datos multipropósito, y que al día de hoy cuenta con tres misiones exitosas (Pegasus-I, Pegasus-II y Pegasus-III), las cuales se han realizado en Valle de Bravo y en Malinalco, Estado de México, desde diciembre de 2017 hasta finales de febrero de 2018.

“Se trata de los primeros pasos de una prueba de concepto que busca, en el largo plazo, evolucionar al desarrollo de un satélite pequeño de órbita baja”. El primer objetivo de las pruebas es evaluar el funcionamiento del sistema de adquisición de datos durante los vuelos y a partir de los resultados, modificar e incluso generar instrumental y tecnología propia que solucione los problemas experimentados, antes de avanzar las tareas a vuelos estratosféricos y espaciales.

“En el caso de los vuelos espaciales, el equipo utilizado se enfrenta a condiciones ambientales muy severas, por ejemplo, las bajas temperaturas, la falta de gravedad, entre otras, y cualquier falla en el equipo resultaría muy costosa. Aunque durante los vuelos a bordo de parapente y suborbitales no llegamos a esas condiciones ambientales, Pegasus nos sirve para dimensionar algunos riesgos y condiciones a las que nos podemos enfrentar, y comenzar con la afinación de nuestra instrumentación y nuestras estrategias de desarrollo”.

Recolección de datos atmosféricos, el impacto colateral

Aun cuando el gran objetivo de la plataforma Pegasus es validar y evaluar el funcionamiento de la instrumentación a través de los vuelos experimentales en parapente, las tecnologías probadas registran datos de variables atmosféricas como lo harían en una misión real en vuelos suborbitales o espaciales y esos datos pueden ser aprovechados en diferentes campos de estudio.

“Actualmente en Pegasus llevamos sensores de temperatura —al interior y exterior de la estructura—, de presión, cámaras de video y fotográficas y otras herramientas que nos permiten caracterizar puntualmente las condiciones ambientales durante el vuelo”.

De acuerdo con el investigador, la información registrada en las tres misiones Pegasus se ha compartido para su análisis con expertos nacionales e internacionales; en el caso de México, con una investigadora del Laboratorio Nacional de Clima Espacial (Lance UNAM), especialista en investigaciones en ionósfera, con quien se evalúa, por medio de los registros, el desempeño del magnetómetro triaxial a bordo para su posible inclusión en una misión espacial de investigación de la ionósfera en México.

Mientras que la información recabada por el resto de los sensores de navegación (giróscopo y acelerómetro) es analizada por un especialista de la Universidad Carlos III de Madrid, para realizar experimentos orientados al desarrollo de estrategias de estabilidad y control para vehículos aeroespaciales pequeños.

Fuente: CONACYT.