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Diseñan un nanosatélite ultra resistente de cinco kilos capaz de soportar una aceleración de 7.000 metros por segundo

Ingenieros de Ciencias Exactas y el Instituto Universitario Aeronáutico idearon el vehículo, que tendrá un largo de 25 centímetros y un diámetro de 12 centímetros. Recolectará datos de estaciones hidrometeorológicas. En los próximos meses comenzará la construcción de sus componentes para someterlos a ensayos. Es parte de un proyecto desarrollado en colaboración con el Instituto Alemán de Investigación Aeroespacial.

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Científicos de los departamentos de Aeronáutica y Electrónica de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC participan en un proyecto de desarrollo tecnológico que podría revolucionar la industria aeroespacial. Junto a especialistas del Instituto Universitario Aeronáutico (IUA), diseñaron conceptualmente un satélite de dimensiones reducidas e ínfimo peso capaz de soportar, durante su lanzamiento, 10.000 veces la aceleración de la gravedad (100.000 metros por segundo2).

El aparato es resultado de una línea de trabajo que comenzó en 2005, cuando representantes del Instituto Alemán de Investigación Aeroespacial -Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt- invitaron a los ingenieros cordobeses a participar en una iniciativa inédita: poner en órbita pequeños satélites mediante una catapulta que utilice un impulso electromagnético, en lugar de una explosión química, para elevarlos hasta los 500 kilómetros de altura.

Para ello, el lanzador tendrá una extensión de 250 metros, a través de los cuales el proyectil se desplazará gracias a una serie de campos magnéticos y del que saldrá disparado a una velocidad de 7.000 metros por segundo. En el tramo final de su viaje, ya fuera de la atmósfera, recibirá un impulso extra con un cohete para alcanzar los 8.000 metros por segundo, velocidad indispensable para que la órbita sea circular.

El objetivo del proyecto es descifrar la ingeniería necesaria para obtener nanosatélites funcionales capaces de soportar tales condiciones y probar la factibilidad del sistema de lanzamiento. La catapulta no sólo sería menos costosa, sino que permitiría reducir el tiempo entre lanzamientos, ya que sólo sería necesario esperar la recarga de la batería de condensadores eléctricos responsables del impulso.

Sistemas miniaturizados

El artefacto concebido por los científicos cordobeses no superará los cinco kilogramos y poseerá forma de prisma octogonal, un largo de 25 centímetros y un diámetro de 12 centímetros. En su interior habrá siete equipos electrónicos independientes entre sí, pero conectados por un puerto de datos, similar a la conexión usb de un pendrive.

Consumirá un máximo de ocho vatios de energía, el equivalente a una lámpara de bajo consumo, y con eso se alimentará una computadora, un receptor de datos y un transmisor, además de otros sistemas. Una vez en órbita, estará sujeto a temperaturas mayores de 50°C cuando esté expuesto al sol e inferiores a los 40°C bajo cero cuando quede oculto tras la Tierra. Además, deberá operar en el vacío absoluto, sin aire para enfriarlo ni calentarlo.

Dado que las placas electrónicas son los componentes más delicados y esenciales para su misión, estarán protegidas dentro de módulos con una estructura reforzada que irán sujetos a la cubierta externa y sobre la cual, a su vez, descansarán los paneles solares que lo alimentarán de energía.

Conceptualmente, el diseño del dispositivo ya prácticamente concluyó, tal como explica Eduardo Zapico, director actual del proyecto y docente de la UNC. Restan pruebas y ensayos que permitirán adoptar decisiones respecto a los componentes sobre los cuales todavía existen dos o tres soluciones posibles.

Infografía - NanosatéliteEl desafío de la aceleración

La aceleración fue una de las mayores dificultades a resolver: el nanosatélite pasará de cero a 7.000 metros por segundo en 0,06 segundos. "Esta aceleración genera una presión de 10.000 G (gravedades). Para ejemplificar, el nanosatélite deberá soportar el equivalente a un camión semirremolque, pero no apoyado sobre él, sino arrojado repentinamente para generar un golpe brusco, lo que duplica el esfuerzo que deberá resistir", explica Zapico.

La respuesta a tal exigencia se ubica en la "cofia", una cubierta extremadamente resistente de fibra de carbono, que el grupo proyecta construir en los próximos meses en el Laboratorio de Aeronáutica de la UNC.

Para fines de este año, el director prevé tener un modelo de ensayos y considera que para 2009 se podrían realizar pruebas con un equipo real en Europa que, aun sin llevar el satélite a órbita, posibilite analizar las aceleraciones. Cabe destacar que no existen a nivel comercial estos nanosatélites ni el lanzador. "Es un experimento, pero hay empresas del sector aeroespacial interesadas en avanzar hacia satélites cada vez más baratos y pequeños", agrega.

Cuadratín G3  EQUIPO DE TRABAJO  

Desde 2006, el proyecto posee financiamiento de la Secretaría de Ciencia y Tecnología de la UNC, y del Proyecto de Mejoramiento de la Enseñanza en Ingeniería (Promei). El grupo está codirigido por Luis Murgio e integrado por Luis Aguirre, Gustavo Torresán, Roberto Garay, Hugo Pasini, Oscar Puigdellibol, Juan Sánchez Goldar y Leandro González de Cecco, entre otros.

 
Cuadratín G3  MISIÓN ESPACIAL

La misión del nanosatélite es la recolección de datos. Su elección no fue casual: los científicos desarrollaron tiempo atrás -en el marco de un Proyecto de Investigación Científica y Tecnológica Orientados en Red (Pictor)-, una estación hidrometeorológica capaz de ser instalada en lagos o lugares remotos para relevar información, guardarla en memoria y transmitirla a través de un sistema de radiocomunicación.

En este sentido, los responsables del proyecto compatibilizaron la electrónica de adquisición de datos del dispositivo espacial con el protocolo de la estación. "Una sola pasada del satélite sobre Argentina podría relevar más de cien estaciones y más fácilmente que una comunicación por celular o radio", apunta Zapico.

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