CubeSats educativos de la NASA: pequeños satélites, gran impacto

A pesar de su pequeño tamaño, los satélites que se lanzan a través de la NASA Iniciativa de lanzamiento de CubeSat (CSLI) tienen un gran impacto, ya que crean acceso al espacio para muchas personas que de otro modo no tendrían la oportunidad. Una misión reciente cuenta la historia de cuatro equipos de investigadores e ingenieros que concibieron, construyeron, lanzaron y recopilaron datos de estos satélites del tamaño de una caja de zapatosayudándoles a responder una serie de preguntas sobre nuestro planeta y el universo.

Los CubeSats de los equipos se lanzaron como parte de la misión ELaNa 38 (Lanzamiento educativo de nanosatélites), seleccionados por CSLI y asignados a la misión por la NASA. Programa de servicios de lanzamiento. A poco más de un mes del lanzamiento a bordo del 24º de SpaceX servicios comerciales de reabastecimiento misión de la NASA Centro espacial Kennedy En Florida, los CubeSats se desplegaron desde la Estación Espacial Internacional el 26 de enero de 2022.

Ser seleccionado por CSLI fue una oportunidad inspiradora única en la vida para más de 100 estudiantes universitarios que trabajaron en el satélite especial de control de actitud pasiva Get Away de ELaNA 38 (GASPACS) CubeSat.

"Ninguno de nosotros había trabajado nunca en un proyecto como este, y mucho menos construido un satélite por nuestra cuenta", dijo Jack Danos, coordinador del equipo Get Away Special de la Universidad Estatal de Utah, o Equipo GAS. "Cuando escuchamos por primera vez la baliza de audio de nuestro satélite en órbita, todos aplaudimos".

Al equipo de GAS le llevó casi una década desarrollar y construir GASPACS, el primer CubeSat del equipo, y muchos miembros del equipo se graduaron en el proceso. Pero el objetivo del equipo siguió siendo el mismo: desplegar y fotografiar un brazo inflable de un metro de largo, conocido como AeroBoom, desde su CubeSat en órbita terrestre baja.

“Cuando vimos esa primera foto, nos quedamos impresionados, sin palabras”, dijo Danos. "Ha sido una década de trabajo y aprendizaje de todo lo necesario para una misión satelital real; muchos de nosotros adquirimos habilidades que nunca hubiéramos podido adquirir en un entorno escolar normal".

El equipo de estudiantes universitarios que construyeron la misión Tethering and Ranging de Georgia Tech (OBJETIVO) lo desarrolló para probar un sistema LiDAR de imágenes capaz de realizar mapas topográficos detallados desde la órbita. Los estudiantes de TARGIT mecanizaron ellos mismos los componentes del CubeSat e integraron varias tecnologías nuevas en el sistema de vuelo final.

"CSLI fue una gran ventana a cómo funciona la NASA y los procesos formales para garantizar que el hardware que se lanza cumpla con los requisitos", dijo el Dr. Brian Gunter, investigador principal del Instituto de Tecnología de Georgia TARGIT CubeSat. "Nuestra nave espacial no habría llegado a la órbita sin este programa".

Antes del lanzamiento, el equipo de Georgia Tech trabajó en estrecha colaboración con el equipo CSLI de la NASA, adquirió una considerable experiencia en la industria y entregó una nave espacial lista para volar, incluso después de que COVID forzó un cierre total de la actividad durante un período prolongado, durante el cual muchos miembros clave del equipo se graduaron.

"El simple hecho de preparar y entregar la nave espacial fue el mayor logro para el grupo y fue un buen ejemplo de trabajo en equipo y resiliencia por parte de los estudiantes", dijo Gunter.

No todos los CubeSats de ELaNa 38 fueron construidos por estudiantes. Con el objetivo de estudiar los procesos que afectan la atmósfera superior y la ionosfera de la Tierra, el Daily Atmospheric and Ionospheric Limb Imager de The Aerospace Corporation (DAILI) CubeSat empleó un ambicioso parasol delantero que fue clave para la capacidad de DAILI de examinar las variaciones atmosféricas durante el día. Tal vez sea el parasol más sofisticado jamás volado en un CubeSat, redujo la intensa luz dispersada del Sol, la superficie de la Tierra y las nubes de baja altitud en un factor de casi un billón.

"No sólo teníamos una sombra que ocupaba más de la mitad del espacio que teníamos en el CubeSat, sino que también necesitábamos espacio para la óptica, el detector y el bus del CubeSat", dijo el Dr. James Hecht, científico principal de Ionospheric and Ciencias Atmosféricas en Aeroespacial e investigador principal del DAILI. “La eficacia de la persiana dependía en gran medida de la longitud de la persiana respecto del campo de visión angular de DAILI. Fue un desafío, pero funcionó”.

Completando el vuelo ELaNa 38 estuvo el Observatorio de Recubrimiento Térmico Pasivo que opera en órbita terrestre baja (PATCOOL), patrocinado por el Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA y desarrollado por el Laboratorio Autónomo Avanzado de Naves Espaciales Múltiples de la Universidad de Florida. PATCOOL probó un revestimiento de superficie altamente reflectante llamado "blanco solar" para medir su eficiencia como forma de enfriar pasivamente componentes en el espacio.

A través de los cuatro pequeños satélites de ELaNa 38, cientos de personas (muchas de ellas desarrollando y lanzando naves espaciales por primera vez) lograron acceso al espacio. Para la NASA, aumentar el acceso al espacio y hacer que los datos y las innovaciones sean accesibles para todos también sirve para reforzar el futuro de la industria espacial del país.

"Esta es una oportunidad que no se puede conseguir en ningún otro lugar: la capacidad de enviar algo al espacio, que se pague el viaje y formar relaciones dentro de la industria", dijo Danos. "Hay muchísimos miembros del equipo que se dedicaron a la industria espacial después de la misión, una misión que literalmente no podríamos haber realizado sin el CSLI de la NASA".