Ingeniero mexicano crea simulador espacial en el MIT

Fernando Mier-Hicks, doctor en ingeniería espacial por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), diseñó un simulador para probar prototipos de nanosatélites en el laboratorio de propulsión espacial de esa institución.

Este proyecto, que desarrolló mientras cursaba la maestría y el doctorado en el MIT, dio como resultado un equipo que, al recrear las condiciones del espacio exterior —ingravidez, cero fricción y un ambiente con plasma—, permite probar el funcionamiento de los delicados componentes electrónicos y sistemas de propulsión de nanosatélites.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Mier-Hicks —quien es originario de Aguascalientes— detalló que el proyecto surgió porque no existía ninguna prueba que sometiera los prototipos de nanosatélites desarrollados a las condiciones que tendrán en el espacio exterior.

Todas las evaluaciones que realizaban en el MIT eran por medio de ecuaciones matemáticas, por lo que se desconocía realmente su efectividad al momento de lanzarse al espacio, pero el simulador que él desarrolló permite verificar que los propulsores funcionen de manera adecuada.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo surgió la idea de diseñar el simulador?

Fernando Mier-Hicks (FMH): Empezó básicamente el primer día de la maestría, mi tutor, que es un científico mexicano que se llama Paulo Lozano, me dio el problema a tratar, me dijo: “Oye, pues tenemos que caracterizar cómo un nanosatélite se comporta si estuviera en el espacio, básicamente tenemos que simularlo, tenemos que medir ciertas características”. Entonces, a partir de ahí yo ideé este nuevo tipo de máquina, esto fue hace cinco años, o sea, todo el proyecto duró más o menos cinco años.

AIC: ¿Por qué te propuso realizar este proyecto?

FMH: Para poder simular un nanosatélite en el espacio, son aspectos que obviamente no tenemos en la Tierra, entonces había que inventar algún instrumento, alguna máquina que lo simule, para verificar que el satélite vaya a funcionar.

AIC: ¿Qué características debía de tener esta máquina?

FMH: La máquina lo que hace básicamente es simular las tres condiciones que hay en el espacio: el vacío del espacio, el que no haya aire, eso se hace a través de una cámara de vacío.

El segundo aspecto es la cero fricción del espacio, en el espacio los satélites no se están moviendo, se mueven a menos que disparen sus motores o cohetes, este aspecto es bastante complicado de similar aquí en la Tierra porque tenemos gravedad, entonces mi máquina usa la levitación magnética, básicamente hacer flotar un nanosatélite dentro de una cámara de vacío y esto proporciona un ambiente de cero fricción.

El último aspecto que también simulaba es el ambiente de plasma, que son básicamente partículas cargadas en el espacio, para esto se usó un generador de plasma y entonces al prenderlo el nanosatélite quedaba expuesto a estas condiciones de plasma similares a las del espacio.

AIC: ¿Podrías detallar cómo fue el proceso que llevaste a cabo para recrear estas condiciones que hay en el espacio?

FMH: El primero es el de fricción, la levitación magnética no es nada nuevo y ahí lo fundamental fue basarme en los proyectos que se habían hecho antes, y pues obviamente cambiar o modificar el código, o el programa, o el diseño mecánico, para que pudiera funcionar bien. Esta es la primera vez que se trataba de levitar magnéticamente un nanosatélite, entonces, aunque la levitación magnética ya existía, algunos aspectos tenían que ser peculiares para este proyecto.

El siguiente fue la introducción de este sistema de levitación magnética en una cámara de vacío, una cámara de vacío es básicamente un tanque muy grande de fierro, y todo este metal, todos los cables que tienes que meter a ese tanque, hacen que el sistema sea un poco más complejo que si lo estuvieras probando en condiciones normales, entonces ahí también fue mucho de diseño eléctrico y mecánico, para poder meter todo este sistema.

El último, el del ambiente de plasma, en ese hubo varios pasos: el primero, para ahorrarnos tiempo, lo que pensamos era usar un generador de plasma comercial, pero desafortunadamente lo probamos y no funcionó exactamente como queríamos. La siguiente opción fue diseñar nuestro propio generador de plasma, el verano pasado fue cuando lo comenzamos a diseñar, y nos tardamos como tres o cuatro meses para que el generador de plasma funcionara.

AIC: ¿Qué estudios se han realizado o se podrán realizar en este equipo que desarrollaste?

FMH: Cuando esta máquina ya empezó a funcionar, fue cuando comenzamos a sacar mucha información de cómo estos nanosatélites se comportaban, específicamente en cuestiones de propulsión, el laboratorio a lo que se dedica es a hacer sistemas de propulsión eléctricos para los satélites.

Lo que queríamos ver era cómo estos propulsores iban a funcionar en un nanosatélite que estuviera en el espacio, entonces, durante el desarrollo de este proyecto empezamos a ver que los propulsores sí funcionaban, cuánto combustible consumían, cuánto empuje proporcionaban. Todo ese tipo de características que tienes que conocer para poder comercializar cualquier tipo de sistema de propulsión.

AIC: ¿Qué tipo de nanosatélites se han probado en esta máquina?

FMH: El de mi máquina es, digamos, un nanosatélite de prueba, yo lo diseñé, no está diseñado para volar en el espacio, está diseñado específicamente para ser probado en la máquina, es decir, hacía que las pruebas fueran muy fáciles y muy rápidas, pero sus características eran muy similares a las de los satélites verdaderos.

Los satélites verdaderos, que eventualmente lanzamos, esos no fueron diseñados ni por mí ni por el laboratorio, fueron diseñados por una empresa aeroespacial estadounidense; lo que el laboratorio diseñó fueron los sistemas de propulsión que iban adentro del satélite.

Fuente: CONACYT.