cubesats, tecnología disruptiva para el acceso al espacio
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Innovation Match
Innovación en el sector automotriz y
aeroespacial
CubeSats, tecnología disruptiva para el
acceso al espacio
Carlos Duarte
Agencia Espacial Mexicana
Guadalajara,
Jalisco 2016
Primer foro Internacional
de Talento Mexicano
Objetivo de la presentación
Presentar a los
nanosatélites CubeSat
como una opción de
acceso rápido y de bajo
costo al espacio y las
oportunidades de
innovación en el sector
espacial en México.
Contenido
• Tendencias actuales en el sector espacial
• ¿Qué son los satélites pequeños?
• CubeSat: una tecnología disruptiva
• El estándar CubeSat
• Algunos retos de la tecnología CubeSat
• ¿Cómo comenzar?
• Reflexiones finales
En años recientes los satélites
pequeños se han vuelto más
atractivos debido a los menores
costos y cortos tiempos de
desarrollo.
Hay un equilibrio entre el tamaño
y la funcionalidad de una nave
espacial.
Avances en la miniaturización e
integración han disminuido la
distancia entre
dimensiones/masa y la
funcionalidad.
Tendencias actuales en el sector espacial
Miniaturización
• Un ejemplo del estado del arte en la
tecnología de miniaturización son los
sistemas micro-electromecánicos
(MEMS), componentes con
carácterísticas de microescala (μm).
• En algunos casos los dispositivos
basados en MEMS pueden
proporcionar una mayor precisión y
menor consumo de energía en
comparación con sistemas
“convencionales mayores”.
Tendencias actuales en el sector espacial
Integración
• Al integrar componentes
individuales se puede aumentar
considerablemente la funcionalidad
y la densidad del sistema,
reduciendo masa y volumen
innecesarios.
Uso de COTS
• EL uso de componentes
comerciales de última generación
(COTS) se utilizan comúnmente
para construir satélites pequeños lo
que reduce el costo
considerablemente.
Tendencias actuales en el sector espacial
El término de satélites pequeños se adopta en respuesta a
tecnologías espaciales que surgen en aplicaciones diversas donde el
volumen y masa de los vehículos espaciales se reduce
significativamente respecto de las tecnologías tradicionales.
¿Qué son los satélites pequeños?
Dueños de nanosatélites (1~50 kg)
2003~2012 (26 países. ) 2003~2014 (45 países. )
Proliferación
Fuente: Instituto Tecnológico de Kyushu, Japón, 2015.
CubeSats: una tecnología disruptiva
Fuente: CubeSat database, Universidad de Saint Louis Missouri, datos de M. Swarwout
https://sites.google.com/a/slu.edu/swartwout/home/cubesat-database
– Planet Labs:
constelación “Dove”
– Surrey STRaND-1
CubeSat
– Georgia Institute of
Technology: Marco Polo
– JPL: MarCo
Los Cubesats están incursionando en las
aplicaciones comerciales y de
investigación
11 CEOS WGISS-37 / Apr. 17, 2014
Planet Labs
El estándar Cubesat
El estándar CubeSat fue
desarrollado por la
Universidad Estatal
Politécnica de California,
San Luis Obispo y el
Space Systems
Development Lab de la
Universidad de Stanford
para crear oportunidades
de lanzamiento para las
universidades que antes
no podían acceder al
espacio.
El Programa Cubesat de Calpoly
El programa CubeSat busca ofrecer
oportunidades prácticas, fiables y rentables
de lanzamiento de pequeños satélites y sus
cargas útiles. Para ello, oferta a la
comunidad con:
• Un estándar de diseño y construcción.
• Un sistema de despliegue de vuelo
probado (P-POD).
• Coordinación de los documentos
requeridos y licencias de exportación.
• Integración y pruebas de aceptación.
• Envío del hardware de vuelo a la base de
lanzamiento y la integración con el
vehículo de lanzamiento.
• Confirmación de despliegue con éxito y la
información de telemetría.http://cubesat.calpoly.edu/index.php/documents/developers
EPS
Processor
Radio UHF & S-Bands
Coming:Solar PanelsNew EPSAntennasDeorbitingADCS – 3-axis
Kit de desarrollo de Cubesats $5,000
Algunas soluciones comerciales que hacen uso del estándar Cubesat:
Pumpkin Inc. http://www.cubesatkit.com/
Tyvak http://tyvak.com/
Innovative Solutions In Space (ISIS)
http://www.isispace.nl/cms/
GomSpace http://www.gomspace.com/
Clyde Space http://www.clyde-space.com/
Stras Space http://www.stras-space.com/
Space Micro http://www.spacemicro.com/
Sequoia Space http://www.sequoiaspace.com/
Blue Canyon Technologies http://bluecanyontech.com/
Space Flight http://www.spaceflight.com/
TiGA-U Cubesat http://www.cubesatpro.com/index.php
Aerojet http://www.rocket.com/cubesat (propulsion)
Berlin Space Technologies
http://www.berlin-space-tech.com/
AAC Microtec http://www.aacmicrotec.com/
Tethers Unlimited http://www.tethers.com/
Astronautical Develooment LLC http://www.astrodev.com/public_html2/
Group of Astrodynamics for the Use os Psace Systems (G.A.U.S.S)
http://www.gaussteam.com/
SSBV Aerospace & Technology Group http://www.ssbv.com/
Solar MEMS http://www.solar-mems.com/en/
CU Aerospace http://www.cuaerospace.com/ (propulsion)
SkyFox Labs http://www.skyfoxlabs.com/
Algunas soluciones comerciales que hacen uso del estándar Cubesat:
GUMUSH Aerospace & Defense http://www.gumush.com.tr/
Planetary Systems Corporation
http://www.planetarysystemscorp.com/
Busek Co http://www.busek.com/ (propulsión)
Nano Avionics JSC http://n-avionics.com/
(integración y pruebas de Cubesats)
VACCO Industries http://www.cubesat-propulsion.com/ (propulsión)
IQ wireless http://www.iq-wireless.com/en/sa-radio-technology
(comunicaciones)
Helical Communication Technologies HCT
http://www.helicomtech.com/
(comunicaciones)
Algunas soluciones comerciales que hacen uso del estándar Cubesat:
• Capacidades para desorbitar
• Utilización de arreglos de antenas en fase y
sistemas codificadores para transmitir más
información por bit que se envía.
• Antenas desplegables que permitan
comunicaciones con mejores tazas de
transmisión y ganancia.
Retos de la tecnología CubeSat
• Acoplamiento con otras naves y
otros Cubesats.
• Vuelos en formación y conformación
de sistemas mayores.
• Constelaciones de satélites pequeños.
Otros retos
• Integración con otras tecnologías
– Drones
– IOT
– Computación en la nube
– Big data
Un reto más: financiamiento
Una opción: Crowdfunding
Algunos CubeSats apoyados por
Kickstarter
Ardusat
Obtuvieron
$106,330 USD de
676 donadores
Algunos CubeSats apoyados por
Kickstarter
Tardissatellite
Pideron$30,000 USDRecibieron$88,880 USD de 3,231 donadores
Algunas empresas mexicanas
activas en el desarrollo de
CubeSats
• Darse cuenta que el espacio es alcanzable.
• Concentrarse en la misión.
• Aprender el proceso completo de un
programa satelital.
• Desde la conceptualización de la
misión hasta su retiro.
• Entender los aspectos importantes:
ingeniería de sistemas, la administración
del proyecto y el trabajo en equipo lo
fundamental.
Buscar nichos de
oportunidad.
¿Cómo comenzar?
Los CubeSats:
• Son una alternativa viable de
acceso al espacio para los países
en desarrollo
• Abrirán nuevos mercados de
aplicaciones basadas en el
espacio.
• Pueden revolucionar las
aplicaciones espaciales.
En resumen:
Llegaron para quedarse
• Son un estándar sólido que
está siendo aceptado por
las comunidades
comerciales y de
investigación.
• Su bajo costo, reducido
tiempo de tiempo de
desarrollo y uso de COTs
son su mejor ventaja.
En la Agencia Espacial Mexicana estamos
comprometidos con las aplicaciones
CubeSats y apoyamos a las instituciones
académicas y de investigación en su
desarrollo.
¡Muchas gracias!¡Nos vemos en la IAC 2016!
www.aem.gob.mxwww.educacionespacial.aem.gob.mx
ww.haciaelespacio.org
