Construirá UNAM simulador de ambientes espaciales para nanosatélites

Las condiciones a las que se enfrenta un satélite pequeño una vez que está en órbita serán reproducidas en el Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Ensenada, mediante la construcción de cámaras de simulación de ambientes espaciales.

Con el proyecto, en el que colaboran investigadores del Cnyn y del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), se desarrollarán las pruebas previas a la comercialización de nanosatélites por parte de la empresa Simple Complexity.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Gerardo Soto Herrera, jefe del Departamento de Fisicoquímica de Nanomateriales del Cnyn, explicó que las condiciones a las que se enfrenta un satélite en órbita son complejas.

“Los ambientes espaciales son muy complicados: son muy bajas presiones, son cambios de temperatura muy bruscos y exposiciones a radiación muy intensas; lo que tenemos que hacer es certificar que esos satélites efectivamente van a poder trabajar en el espacio”, apuntó.

Comunicó que por ahora han iniciado con la revisión de las dimensiones del nanosatélite, así como sus requerimientos y parámetros, a partir de los cuales se diseñarán sistemas de vacío y de prueba para garantizar que funcionarán fuera de la atmósfera terrestre.

Alianzas estratégicas

El reto al que se enfrentan los investigadores no es menor: deben probar un satélite con dimensiones de cinco centímetros de largo, cinco centímetros de ancho y 2.5 centímetros de espesor.

Antonio Hernández, técnico de la empresa Simple Complexity y egresado del doctorado en telecomunicaciones para sistemas satelitales del CICESE, mencionó que el objetivo de la compañía no es solamente comercializar el satélite sino ofertar también el servicio completo de lanzamiento y comunicación, bajo un mismo costo.

Por ello, el satélite debe tener la capacidad de cumplir con las funciones que le asigne cada cliente, que pueden ir desde la medición de campos magnéticos hasta la captura de fotografías de alta resolución.

Refirió que la empresa ha entablado colaboraciones estratégicas con universidades y centros de investigación del país, como es el caso del Cnyn de la UNAM, debido a que la adquisición de equipo para el desarrollo y pruebas del femtosatélite le resulta demasiado elevado.

“De aquí saldrá un prototipo y la producción. Toda esa tecnología se va a transferir a la compañía y se terminará haciendo un satélite mexicano”, adelantó Antonio Hernández.

Satélites pequeños

Al interior del Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones del CICESE, labora un grupo de científicos dedicado al campo de tecnología espacial respaldado con 40 años de experiencia, pero en los últimos años se ha integrado al desarrollo de nanosatélites.

Roberto Conte Galván, investigador del grupo de tecnología espacial del CICESE y colaborador en el proyecto de la empresa Simple Complexity, explicó que los nanosatélites tienen dimensiones aproximadas a los 10 centímetros por lado y pueden funcionar en el espacio con diferentes aplicaciones.

“No hay ningún problema siempre y cuando se le ponga lo que se quiere hacer y demande poca energía porque para ser tan pequeño el satélite, el área de fotoceldas, que es lo que lo alimenta, está muy limitada también”, advirtió.

Otra de las limitantes de los pequeños satélites es que no se pueden enviar a órbitas muy alejadas porque no habría potencia suficiente para que se comunicaran con una estación en la Tierra, debido nuevamente a la limitación de las fotoceldas, por lo que se posicionan en órbitas bajas.

Conte Galván precisó que las órbitas bajas van desde los 300 hasta los mil 200 kilómetros de altura sobre el nivel del mar, a diferencia de los satélites geoestacionarios que transitan a alturas de 36 mil kilómetros.

“Los satélites pequeños, en específico los que requiere la empresa, son satélites de órbitas bajas y para no caerse por la atracción gravitacional de la Tierra, tienen que estar en movimiento y es un movimiento que puede ser cerca de 11 o 12 kilómetros por segundo, entonces tiene que girar muy rápido”, especificó.

Condiciones adversas

Aunado a los requerimientos de altura y velocidad que el pequeño satélite debe cumplir para su funcionamiento, se enfrentará a condiciones ambientales adversas para las que sus componentes deben estar preparados.

Roberto Conte Galván señaló que cuando el satélite está expuesto al sol, puede someterse a temperaturas de 45 grados Celsius, mientras que en los periodos de sombra o eclipse, la temperatura alcanza los 20 grados bajo cero.

“Eso quiere decir que el satélite va a cambiar de temperatura en instantes, se calienta mucho o se enfría mucho y muy rápido, entonces puede haber expansiones y contracciones de los materiales y eso es precisamente para lo que se debe diseñar el satélite, para que pueda soportarlo”, mencionó.

Indicó que usualmente las pruebas para garantizar que el satélite soportará las condiciones fuera de la atmósfera terrestre se realizan ya que su diseño se ha terminado, y ocasionalmente se hacen pruebas de los componentes por separado.

“Se ensambla el satélite, se enciende y luego se somete a las pruebas cuando está prendido, por si algo va a fallar que sea en Tierra, porque una vez que esté allá arriba no se pueden hacer ajustes”, puntualizó el investigador.

Fuente: CONACYT.