SUCHAI: La esperanza del primer satélite desarrollado en Chile

SUCHAI, SPEL

El equipo trabajando con SUCHAI. Crédito: SPEL.

SUCHAI (“Satellite of the University of Chile for Aerospace Investigation”, o “Satélite de la Universidad de Chile para Investigación Aeroespacial”) es el primer satélite chileno bajo el estándar de cubesat desarrollado por estudiantes, ingenieros y profesores del Laboratorio de Exploración Espacial y Planetaria (Space and Planetary Exploration Laboratory, SPEL), que es parte del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile.

El proyecto nace como una iniciativa de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, cuando Francisco Brieva era el decano de la facultad (2002-2014). Actualmente, el académico responsable del proyecto es el profesor Marcos Díaz, Ingeniero Civil Electricista de la Universidad de Chile, quien gracias a sus estudios estuvo en contacto con grupos que desarrollaban este tipo de satélites en EE.UU. Con el tiempo, se han dado una serie de factores que han permitido el desarrollo de SUCHAI: desde la visión y apoyo de la facultad, la gestión y compromiso del profesor Marcos y la gran energía y dedicación de los ingenieros y estudiantes que desarrollaron el proyecto.

Si bien muchas personas han participado en el desarrollo del proyecto, los integrantes permanentes son el profesor Marcos Díaz, y los ingenieros Alex Becerra, Tomás Opazo y Carlos González.

La construcción comenzó a principios de 2011, aunque las etapas de diseño son anteriores. Aunque se encontraron una serie de obstáculos durante la elaboración del cubesat, actualmente el satélite está terminado y en espera a ser lanzado. El equipo acaba de llegar desde Brasil, lugar donde se realizaron las pruebas que exige el lanzador para que el satélite pueda ir en el cohete. Las pruebas fueron todo un éxito. El lanzamiento, a bordo de un cohete Falcon 9 de SpaceX, está programado para finales de mayo de 2016, aunque dicha fecha puede estar sujeta a cambios (de hecho, el lanzamiento ya ha sido pospuesto con anterioridad).

El satélite tendrá una órbita polar elíptica a una altitud de entre 400 km a 700 km. Esto nos da pasadas cada 90 minutos aproximadamente con tiempos de conexión de entre 5 y 10 minutos. La vida útil de un cubesat varía entre 6 y 12 meses; no obstante, el satélite orbita durante 15 años aproximadamente antes de caer y destruirse en la atmósfera.

Objetivos

El objetivo principal es educacional, es decir aprender a desarrollar proyectos satélitales en Chile, algo que nunca antes se ha realizado en el país. Eso es lo fundamental: generar el conocimiento necesario para avanzar en materia espacial.

A mediano plazo la idea es abrir el camino de la exploración científica en el espacio, a través de los proyectos SUCHAI 2 y 3 que ya se encuentran en desarrollo. Esto ha generado una oportunidad única para que científicos chilenos de diferentes áreas (física, ingeniería, astronomía) trabajen en conjunto desarrollando proyectos espaciales.

A largo plazo el objetivo es posicionar a Chile como referente en esta materia porque tenemos todas las capacidades para hacerlo. También es importante transferir este conocimiento que se genera en las universidades a aplicaciones en la industria de modo que se pueda mejorar o apoyar ciertos sectores productivos que podrían ver un impacto positivo al usar estas tecnologías.

El equipo ha establecido diferentes niveles de éxito para SUCHAI, dependiendo del cumplimiento de diferentes objetivos:

  1. Lanzamiento.
  2. Encendido del satélite y despliegue de antenas.
  3. Identificar y escuchar al satélite mediante su beacon morse.
  4. Enviar telecomandos mediante el enlace de radio al satélite para controlar su operación.
  5. Recibir datos, mediante el enlace de radio, de los diferentes experimentos a bordo.
  6. Analizar los datos y generar resultados científicos relevantes.

Subsistemas

El satélite tiene tres subsistemas:

  • Computador de a bordo: La unidad C&DH es responsable de las operaciones de vuelo del satélite. Usa un software de vuelo a medida para un sistema de bajo consumo.
  • Comunicaciones: Está compuesto de un transceptor UHF para permitir que el satélite envíe telemetría, y que reciba transmisiones y comandos.
  • Energía: El subsistema final consiste de una unidad de control de energía, 5 paneles solares (de 100x100x4 mm) y una batería de polímero de litio.

Carga científica

La misión SUCHAI carga los siguientes experimentos:

  • Sonda Langmuir: El principal objetivo científico de este instrumento es estudiar la ionósfera en sincronización con un radar de dispersión incoherente (ISR) al tomar mediciones simultáneas de las variaciones de densidad de electrones en la ionósfera.
  • Electrónica fuera de equilibrio: Es un experimento RC simple para estudiar las fluctuaciones de equilibrio en un entorno hostil.
  • Experimento térmico: Estudiará la disipación de calor de dispositivos electrónicos en un ambiente de vacío.
  • Cámara: Una cámara digital para estudiar la factibilidad de observar la Tierra desde el espacio con cubesats.
  • GPS: Un receptor GPS para obtener la posición del satélite y aprender del proceso de autorización de éste. En misiones futuras se podría usar un receptor GPS de frecuencia doble para realizar otras mediciones.

Transmisión de datos

El satélite está equipado con un sistema de radio en 437,230 MHz, la cual es una banda amateur muy utilizada por la comunidad de radio aficionados. Hay dos modos de transmisión:

  1. Morse beacon: Se transmite en modo CW el mensaje 00SUCHAI0(TELEMETRÍA). La telemetría es variable e indica el estado de salud del satélite. Se puede decodificar desde el sitio web de SPEL.
  2. Datos digitales: Se transmiten datos digitales en FM (FSK). Se requiere cierto equipamiento (TNC) para poder decodificar esta información, pero existen varios satélites que han utilizado sistemas de radio similares al de SUCHAI que podrían ser de utilidad.

Tanto radio aficionados como diferentes instituciones equipadas con sistema de radio y antenas pueden escuchar e identificar el satélite. Toda la ayuda es muy bienvenida y sin duda la comunidad será un gran apoyo durante los momentos siguientes al lanzamiento.

Experiencia

Como ocurre con cualquier proyecto nuevo en su tipo, el desarrollo no ha estado libre de obstáculos.

“El principal problema durante la construcción del satélite ha sido demoras en las compras y envíos de productos, trámites varios y los retrasos en las fechas del lanzamiento”, señala el ingeniero Carlos González a Cosmo Noticias. “El resto es lo cotidiano y normal en este tipo de proyectos, que por su naturaleza consideran procesos de aprendizaje que muchas veces pasan por prueba y error”.

“Sin duda ha sido una experiencia muy desafiante pero completamente enriquecedora desde el punto de vista personal y profesional. Creo que hemos hecho algo importante que ha marcado el desarrollo tecnológico del país logrando abrir nuevos nichos que hasta hace poco tiempo eran impensados. En lo profesional este proyecto fue parte esencial de mi formación y ha marcado mi forma de ver y ejercer la ingeniería, podríamos decir que aprendimos a ser ingenieros insertos en un proyecto real, que requirió mucho autoaprendizaje, motivación, compromiso y proactividad. Sin duda será un hito para el país y esperamos motivar a las actuales y futuras generaciones a atreverse a desarrollar proyectos novedosos”, dice González, acerca de la experiencia trabajando en SUCHAI.

Por otro lado, existen otras universidades muy interesadas en desarrollar nano-satélites. En específico, el grupo REAL de la Universidad Austral de Chile ya posee un cubesat similar a SUCHAI y se encuentran desarrollando este proyecto.

Sin duda SUCHAI, el primer satélite desarrollado completamente en Chile, representa en enorme avance en el desarrollo espacial del país. Desde aquí deseamos un exitoso lanzamiento al equipo.

SUCHAI

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Componentes de SUCHAI.

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Felipe Campos

Acerca de Felipe Campos

Ingeniero en Informática. Atraído desde pequeño por la ciencia, y aficionado a la astronomía desde hace algunos años. Con el tiempo que dispone, intenta acercar esta ciencia a la gente, ya sea mediante la publicación de artículos o de eventos y actividades astronómicas en Chile. Traductor de ESOcast para el Observatorio Europeo Austral.