KuauhtliSAT, un nanosatélite UNAM

En 1996, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)  logró poner en órbita un satélite, el UNAMSAT-B. Con ello inició una historia que ha convertido a la Universidad en una de las primeras de América Latina en colocar un objeto fuera de la atmósfera terrestre.

En la actualidad, dentro del Laboratorio Nacional de Ingeniería Espacial y Automotriz de la Facultad de Ingeniería (FI), ubicado en Juriquilla, Querétaro, se llevan a cabo varios proyectos satelitales enfocados en formar recursos humanos, desarrollar nueva tecnología, hacer mejoras en los sistemas y ser un demostrador de tecnología.

Uno de estos proyectos es un nanosatélite llamado KuauhtliSAT, el cual pesa un kilo 300 gramos y en cuyo desarrollo han participado estudiantes desde nivel licenciatura hasta nivel posgrado.

El doctor José Alberto Ramírez Aguilar, de la Unidad de Alta Tecnología de la FI, explica que, al tener como misión principal la formación de recursos humanos los estudiantes pueden participar en los proyectos creando y haciendo mejoras en el desarrollo de los nanosatélites, es decir, en los diferentes subsistemas que los conforman, como el sistema de distribución de energía, el de radiocomunicaciones, el de navegación, el de carga útil, etcétera.

• Un nanosatélite es un satélite que pesa menos de 10 kilos, que por lo general tiene una estructura de cubo (CubeSat) de 10 x 10 x 10 cm, y a través del cual se pueden llevar a cabo distintas misiones desde el espacio, por ejemplo, de telecomunicaciones, probar nueva tecnología espacial.
  

 Además, KuauhtliSAT tiene la encomienda de ser un demostrador de tecnología, es decir, que el código, la circuitería, el almacenaje de la energía, el sistema de comunicaciones y el protocolo, se pruebe en un ambiente real en el espacio, en una órbita de aproximadamente 300 o 400 kilómetros.

“Este satélite va a tomar fotografías de baja resolución […], y esperamos que los estudiantes puedan ver que el satélite toma imágenes en su paso por la órbita, y cómo algo que ellos programaron, integraron y subieron al espacio funciona. Eso es una experiencia que pocos jóvenes en el mundo tienen”, puntualiza el doctor Ramírez Aguilar.

Agrega que este tipo de trabajo, realizado de la mano de los estudiantes, es algo que se implementa en otras naciones como Estados Unidos, Ecuador, Turquía, Rusia y Japón, por lo que es fundamental que en México también se consideren y se invierta en los jóvenes. Por ello, es necesario involucrarlos en este tipo de proyectos, y que sean ellos quien en un futuro sustenten una industria espacial con aplicaciones en beneficio de México.

Tecnología original

La estructura tradicional de los nanosatélites es del tipo CubeSAT, sin embargo, la de KuauhtliSAT es tipo TubeSAT, es decir, está compuesto por ocho caras de aluminio de calidad espacial, útiles para darle rigidez a la estructura a la hora de las vibraciones y así disipar el calor. Además, tendrá ocho caras integradas por los paneles solares que captaran la energía solar. 

• El nanosatélite fue llamado KuauhtliSAT porque Kuauhtli en náhuatl significa águila y forma parte del escudo de la UNAM. El logo muestra a esta ave cubriendo la República Mexicana y el satélite puesto en órbita.

La realización de este nanosatélite avanza poco a poco, pero con paso firme, destaca el doctor Ramírez Aguilar, en su realización se ha partido de ingeniería base de la compañía Inter Orbital, sin embargo, conforme han ido avanzando en su desarrollo se ha propuesto tecnología original, es decir, la tecnología ha sido rediseñada e implementada por estudiantes que participan en el proyecto.

Cabe destacar que los subsistemas en los cuales trabajan los estudiantes son el de potencia, de comunicaciones, paneles solares, de energía, de computadora de abordo, etcétera.

“Así, hay una ingeniería base, pero muchos componentes ya no están en el mercado y se tienen que hacer nuevos prototipos. Por ejemplo, ya no existe la tarjeta original del sistema de distribución de energía para alimentar todo o darle los voltajes correspondientes, entonces, hemos desarrollado una tarjeta de sistema de distribución de energía, desde los paneles solares. Siempre hay trabajo a futuro y se tienen nuevas versiones con mejoras”.

Destaca que la carga útil que llevará este nanosatélite son dos cámaras que tomarán fotografías que guardará y las enviará a la estación terrena encargada de la recepción de datos ubicado en la Unidad de Alta Tecnología de la Facultad de Ingeniería de la UNAM.

Trabajo constante

La duración de un nanosatélite puesto en órbita puede ir de tres meses o hasta un año, dependiendo de la altura a la que se ubique. Así, entre más cercano quede de la atmósfera terrestre, es más probable que el tiempo de duración sea menor, porque el arrastre atmosférico es muy fuerte, lo jala y va cayendo conforme pasa el tiempo, hasta que fricciona con las capas altas de la atmósfera, choca y esta fricción genera que se desintegre.

“Se desintegra totalmente, por quien desarrolla satélites, busca un lanzador que lo suba lo más que pueda. Estamos hablando de distancias de hasta 700 kilómetros. Eso sería fabuloso, pero entre más arriba sea, el requerimiento de un lanzador es cada vez más concreto e implica un mayor costo”, explica el doctor Ramírez Aguilar, quien también colabora en proyectos espaciales con el Programa Espacial Universitario de la UNAM.

En la actualidad, siguen desarrollando el modelo de ingeniería del nanosatélite KuauhtliSAT, y una vez que éste concluya se pasará al modelo de vuelo, en el que integrarán todos los componentes en un cuarto limpio, con cierto control de partículas con el fin de que no se contaminen los circuitos, las celdas solares, etcétera.

“La misión va a ser corta; vamos a depender del lanzador, pero buscaremos subir al nanosatélite lo más que se pueda… Yo creo que demostrar el funcionamiento de la tecnología y demostrarnos que podemos hacer toda una misión completa –hasta la flotación del aparato–, ya nos pone en otro papel en la comunidad espacial mundial en beneficio de nuestro país”, concluye el ingeniero.