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Apr 20, 2024

Un satélite desplegó una vela de arrastre y se retiró de la órbita cinco años antes

En una era en la que cada vez hay más “cosas” que orbitan alrededor de la Tierra, una gran preocupación es qué sucede si un satélite choca contra otro. El resultado podría ser una explosión, una reacción en cadena de colisiones o el cierre de una

En una era en la que cada vez hay más “cosas” que orbitan alrededor de la Tierra, una gran preocupación es qué sucede si un satélite choca contra otro. El resultado podría ser una explosión, una reacción en cadena de colisiones o el cierre de una órbita. Eso sería catastrófico. Sin embargo, un pequeño satélite llamado SBUDNIC acaba de regresar a la Tierra antes de lo esperado. Su objetivo: demostrar una forma económica de cuidar los desechos espaciales.

SBUDNIC fue una creación de un grupo de estudiantes de la Universidad de Brown que estaban en una clase de “Diseño de sistemas espaciales” impartida por el profesor de ingeniería Rick Fleeter. Era un CubeSat 3U hecho con componentes disponibles en el mercado (incluidas 48 baterías Energizer), una cámara pequeña y una vela de arrastre de plástico. Se une a una serie de otros CubeSats utilizados (o propuestos para su uso) en la Tierra y en todo el Sistema Solar.

El equipo lo lanzó a bordo de un cohete SpaceX el 25 de mayo de 2022. Se comunicaron con él a través de una plataforma de creación de prototipos Arduino basada en radioaficionado. Estos se utilizan comúnmente a bordo de Cubesats 3U debido a su peso ligero y confiabilidad. La idea era mostrar un método de salida de órbita asequible.

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"Estábamos tratando de demostrar que hay formas de desorbitar la basura espacial una vez terminada la vida de la misión que no son muy costosas", dijo Selia Jindal, quien se graduó en Brown en mayo y fue una de las líderes del proyecto. “Esto demostró que podemos hacerlo. Pudimos sacar de órbita con éxito nuestro satélite para que ya no ocupe espacio en la órbita de la Tierra. Más importante aún, el proyecto realmente ayudó a demostrar que hay planes importantes que podemos implementar para combatir el problema de la basura espacial y que son rentables”.

Una vez en órbita a una altitud de 520 kilómetros, la vela de la nave espacial se abrió de golpe. Piense en su vela de arrastre casi como un paracaídas que frena la nave espacial. Eso ayudó a que la pequeña nave espacial regresara gradualmente a la atmósfera de la Tierra. Resulta que la vela era bastante eficiente, lo que ayudó al satélite a perder altitud. En marzo de este año, había bajado a 470 kilómetros. Posteriormente, el 8 de agosto de 2023, había caído hasta los 147 kilómetros, su última posición conocida. Poco después, se quemó sobre Turquía debido al calor del reingreso.

Se trata de un reingreso bastante rápido y demuestra una tecnología útil para otros satélites. Antes, estos objetos podían permanecer en órbita hasta 25 años. Pero, en 2022, la Comisión Federal de Comunicaciones creó una nueva regla de cinco años para la salida de órbita de satélites. Establece que las naves espaciales que acaben a altitudes inferiores a kilómetros deben salir de órbita lo antes posible y no más de cinco años después del final de sus misiones.

Otra cosa a considerar es la actividad solar. Hace que la atmósfera de la Tierra se "hinche" durante los períodos de máximo solar. Eso aumenta la resistencia a los satélites en órbita baja. Es un problema conocido al que se enfrentan los operadores de satélites. La tecnología disponible y de bajo costo demostrada por el proyecto SBUDNIC del estudiante de Brown ofrece una solución útil para desorbitaciones imprevistas.

La idea de desorbitaciones repentinas y otras catástrofes en el espacio cercano a la Tierra es algo que temen todos los operadores de satélites. Eso es lo que inspiró el proyecto estudiantil en primer lugar. "Estos son escenarios horribles, pero desafortunadamente los números dictan la probabilidad de que esto suceda eventualmente, por lo que debemos estar preparados", dijo Marco Cross, quien se graduó de Brown el año pasado con una maestría en ingeniería biomédica y se desempeñó como ingeniero jefe de SBUDNIC.

La creación del satélite de prueba utilizando un CubeSat como parte de un proyecto de clase brindó una oportunidad perfecta para que los estudiantes de ingeniería pusieran la teoría en práctica. El proyecto costó alrededor de $10,000 y permitió a los estudiantes practicar cambios rápidos de “boceto a lanzamiento”. "Esta fue una circunstancia inusual y la aprovechamos", dijo Fleeter.

La prueba de concepto exitosa contó con el apoyo de socios de la industria como D-Orbit, AMSAT-Italia, así como La Sapienza-Universidad de Roma y la NASA Rhode Island Space Grant. Los resultados podrían tener un impacto positivo en los esfuerzos para reducir los desechos espaciales. "Hay empresas que están tratando de resolver este problema de la basura espacial con conceptos como grúas espaciales o redes en el espacio que capturarán la basura espacial y la sacarán de la órbita", dijo Dheraj Ganjikunta, quien se graduó de Brown en 2022 y fue el director de SBUDNIC. gerente principal del programa. “Lo sorprendente de SBUDNIC es que su costo es mucho menor que cualquiera de esas soluciones. En lugar de sacar basura del espacio cuando se convierte en un problema, tenemos este dispositivo de arrastre de 30 dólares que puedes lanzar a los satélites y reducir radicalmente el tiempo que permanecen en el espacio”.

Satélite construido por estudiantes de Brown como forma de bajo costo para reducir la entrada de basura espacial a la atmósfera años antesAcerca de SBUDNICNASA Iniciativa de lanzamiento CubeSat