Desarrollan un satélite de observación íntegramente cordobés y de bajo costo

El aparato fue nombrado µSAT-3. Contará con dos cámaras fotográficas y posee un novedoso sistema de propulsión a partir de un motor de plasma, producido enteramente en el país. Tendrá una vida útil de 10 años y su órbita particular le permitirá capturar imágenes de un mismo lugar con una diferencia de cuatro días. Es fabricado por un equipo interdisciplinario del Centro de Investigaciones Aplicadas de la Fuerza Aérea Argentina, a pedido del Ministerio de Defensa de la Nación. Prevén que estará finalizado en 18 meses. [14.04.2016]

Leandro Groshaus

Por Leandro Groshaus
Redacción UNCiencia
Prosecretaría de Comunicación Institucional – UNC
lgroshaus@unc.edu.ar

Un grupo de ingenieros en computación, en aeronáutica, en electrónica y en mecánica desarrolla actualmente el µSAT-3, un micro satélite de bajo costo que realizará tareas de vigilancia y observación del territorio nacional. El trabajo se realiza por pedido del Ministerio de Defensa de la Nación y es llevado adelante por el Centro de Investigaciones Aplicadas (CIA), dependiente de la Dirección General de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea Argentina.

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La construcción del µSAT-3 comenzó hace cuatro años y sigue la línea iniciada en 1992 con el µSAT-1, bautizado con el nombre “Víctor”, que fue lanzado desde Rusia en 1996 y se mantuvo operativo durante tres años. Posteriormente le siguió el µSAT-2, que nunca llegó a ser puesto en órbita: en plena crisis de 2001, el proyecto fue discontinuado por falta de financiamiento. Actualmente, personal del CIA junto a un grupo de jóvenes ingenieros egresados de la Universidad Nacional de Córdoba avanza en las últimas etapas del µSAT-3.

Para ser catalogado como micro satélite, el aparato debe pesar entre 10 kg. y 60 kg. El µSAT-3 pesará 30 kg. y contará con dos cámaras fotográficas, una monocromática de cinco megapíxeles y otra de alta definición de 16 megapíxeles. Las imágenes obtenidas por esta última permitirán observar con una resolución de 10 metros por pixel. De esta forma, el aparato ayudará a ampliar la capacidad estratégica de vigilancia del territorio nacional.

El funcionamiento de este tipo de motor consiste en la ablación  y subsecuente vaporización e ionización de un material especial (teflón) en presencia de un arco eléctrico producido por la descarga de un condensador. Los iones generados interactúan con el campo magnético propio del dispositivo y son acelerados a gran velocidad hacia el exterior, produciendo el “empuje”.

Entre los adelantos más importantes de este proyecto se destaca su mecanismo de propulsión a bordo, logrado a través de un motor de plasma (ver gráfico). Si bien el impulso que genera es apenas perceptible, si se mantiene encendido por un lapso suficiente de tiempo, permite desplazar el satélite hacia la posición deseada.

Héctor Brito, jefe de proyecto del µSAT-3 y asesor Tecnológico del Régimen del Personal de Investigación y Desarrollo de las Fuerzas Armadas explica su relevancia: “El futuro del sector espacial comercial estará fuertemente supeditado a la posibilidad de reducir costos de acceso al espacio. Una de las claves para lograrlo apunta a reducir el peso del satélite, y la masa del propelente que se utiliza para la propulsión es fundamental”. En este punto se destaca el aporte de los investigadores del CIA, porque la propulsión plásmica delineada permite reducir la masa de propelente necesaria en aproximadamente un 70% de la masa del satélite al momento del lanzamiento.

La posibilidad de reducir el tamaño y, consecuentemente, el peso final del satélite, adquiere importancia para la viabilidad económica del proyecto, porque impacta directamente en los costos de lanzamiento. Luis Murgio, codirector y supervisor de la parte electrónica del µSAT-3, lo detalla: “Nuestro país carece todavía de capacidad para poner un satélite en órbita por cuenta propia, por lo que se debe contratar a una empresa para que lo haga. Un lanzamiento sólo para nuestro satélite sería carísimo, muchos millones de dólares. Por eso, la opción es llevarlo como carga secundaria de un satélite principal, que se hace cargo del 80% del costo de lanzamiento (el resto se divide entre los tres o cuatro satélites que viajan como carga secundaria). Hoy el costo de lanzamiento para un satélite como el nuestro es de aproximadamente 30 mil dólares por kilogramo puesto en órbita”.

Otro de los adelantos del µSAT-3, en relación a su antecesor “Víctor”, radica en su capacidad de maniobra gracias a un control de actitud en tres ejes mediante ruedas de inercia y bobinas de reacción magnética. Esto le permitirá eventualmente integrarse a una constelación de satélites que pueden funcionar de manera sincronizada. (ver Internet en el espacio, la estrategia para el desarrollo satelital argentino).

Una vez en el espacio, el µSAT-3 estará a una altura de entre 600 y 750 kilómetros de la Tierra. Deberá ubicarse en una órbita heliosincrónica, que combina altitud e inclinación de manera que le permitirá pasar siempre sobre una latitud determinada a la misma hora.

Se desplazará a una velocidad de 25.200 kilómetros por hora. La estación terrena, esto es, el sitio encargado de bajar la información tomada por el satélite y enviarle las órdenes específicas, estará dentro del predio del CIA y tendrá contacto por lo menos dos veces por día con el satélite, cuya vida útil está programada para diez años.

Un dato distintivo es que actualmente ningún satélite argentino tiene la capacidad de sacar fotografías con la calidad que aportará el µSAT-3. Si bien existe la posibilidad de consultar imágenes satelitales de mayor calidad a través de internet, estas tienen una antigüedad de meses o años, mientras que el nuevo satélite cordobés permitirá obtener capturas con una antigüedad máxima de sólo 4 días de cualquier lugar del mundo. Esta particularidad tiene una importancia vital, por ejemplo, ante posibles escenarios de catástrofe.

Los plazos que manejan los ingenieros para concluir el proyecto µSAT-3 es de aproximadamente 18 meses. No obstante, este tiempo está supeditado a la disponibilidad de los fondos necesarios para su conclusión. A partir de ese momento, quedará la tarea de contratar un lanzador que lo ponga en órbita, para que una vez en el espacio pueda escribirse un nuevo capítulo en la rica historia aeroespacial argentina y cordobesa.

Un trabajo intergeneracional

Un trabajo intergeneracional

Para Luis Murgio, el desarrollo en Argentina de un proyecto de esta envergadura tiene un valor destacado: “Este satélite tiene todo el desarrollo local, salvo los integrados que no se producen en el país. Podríamos comprar un micro satélite listo en el exterior, pero en este caso desarrollamos todo: la computadora, el software, la estación terrena y la propulsión. El know how que dejará este proyecto es muy importante, porque al contar con los conocimientos y entrenamientos, al próximo satélite lo podremos construir en un tiempo mucho menor”.

Los responsables también destacan que la construcción y puesta en órbita del µSAT-3 permitirá potenciar el desarrollo de tecnologías satelitales de bajo costo, mantener la continuidad de la línea de investigación y desarrollo espacial iniciada en Córdoba en la década del ´60 y discontinuada por el Estado nacional en 1990, además de incentivar el interés de la sociedad y los jóvenes en el estudio de la ciencias y las ingenierías.

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Para lograr estos objetivos es fundamental la consolidación de un equipo de trabajo con gente joven capaz de capitalizar el conocimiento acumulado en el Centro de Investigaciones Aplicadas en los últimos 25 años en el área aeroespacial.

“Aquí hay ingenieros en aeronáutica, mecánicos, electrónicos y en computación. Son todos ingenieros, pero el `idioma´ de cada uno es diferente. Por eso es fundamental la integración del equipo: no es lo mismo cómo ve un aeronáutico una caja y cómo ve un electrónico una plaqueta. La integración de las distintas capacidades y los distintos lenguajes es fundamental para llevar adelante un proyecto multidisciplinario como es la construcción de un satélite”, subraya Murgio.

Efectivamente, en el equipo hay dos grupos etarios muy marcados: los más experimentados, que formaron parte de proyectos emblemáticos como el desarrollo del misil Condor II, y un grupo numeroso de ingenieros “sub 30” repartidos en cada una de las áreas en que se divide el proyecto. Entre ambos grupos hay 20 años de distancia, un hiato que tiene un vínculo directo con la historia reciente del desarrollo aeroespacial argentino.

El aporte de los trabajos finales de los alumnos de las universidades tiene un rol importante en el proyecto. Murgio destaca que en este tipo de desarrollos es habitual que para encontrar la solución a un problema se deba seguir dos o tres caminos posibles. “Esos caminos son recorridos en paralelo, para luego seleccionar el más adecuado. Esa tarea, en muchos casos, es llevada adelante a través de las tesinas de grado de los estudiantes”, apunta.   

Pablo Morales es un joven ingeniero en computación, que egresó el año pasado de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC y trabaja en el CIA a través de una beca de maestría. Su tarea es programar el software de la computadora de a bordo. Reconoce que jamás imaginó participar en un proyecto de esta magnitud: “Es muy gratificante trabajar con gente de tanta experiencia, porque dejamos mucho en este proyecto. Para mí sería un orgullo muy grande ver el satélite en órbita”.
Santiago Rodríguez González es otro de los ingenieros jóvenes que trabajan en el proyecto desde 2012. Para él, el vínculo del CIA con la universidad es fundamental para seguir enriqueciendo los equipos de trabajo: “Ingresé en 2009, cuando estaba haciendo el proyecto final de la carrera; seguí como becario y finalmente ingresé a trabajar en el proyecto de modo permanente. Actualmente estoy encargado de la computadora de a bordo y el control de actitud. Acá siempre hace falta gente y aceptamos la participación de estudiantes que realizan sus prácticas profesionales o trabajos finales”.