El lanzamiento de un nanosatélite es un gran paso adelante para la ciencia espacial africana


La ciencia espacial sudafricana tuvo un gran día el 13 de enero de 2022. La Universidad Tecnológica de la Península del Cabo, con sede en Ciudad del Cabo, lanzó su tercera misión satelital al espacio desde el sitio de lanzamiento de cohetes de Cabo Cañaveral en Florida, EE. UU.

La constelación de nanosatélites, que consta de tres satélites, se llama MDASat (Marine Domain Awareness). Un nanosatélite es más pequeño que los satélites estándar y pesa entre 1 kg y 10 kg; es una opción económica y funcional. La masa media de cada uno de nuestros satélites es de 2,1 kg.

MDASat está diseñado para recopilar datos que mejorarán la seguridad y protección de los recursos marinos de Sudáfrica. La constelación detectará, monitoreará e identificará embarcaciones extranjeras dentro de la zona económica exclusiva del país. Esto podría ayudar a rastrear el vertido y la pesca ilegales.

Uno de los nanosatélites que forma parte de la constelación MDASat. Crédito: Universidad Tecnológica de la Península del Cabo

Nuestra esperanza, como equipo que desarrolló y diseñó la constelación (soy el ingeniero jefe interino del proyecto), es que MDASat mejore la soberanía oceánica del país y proteja nuestros recursos marinos.

Esta misión es la continuación del exitoso desarrollo, lanzamiento y operación de otros dos nanosatélites: ZACUBE-1, conocido como TshepisoSat, y ZACUBE-2.

Es un momento emocionante no solo para la institución y para Sudáfrica, sino también para el continente africano en general: esta es la primera constelación de satélites desarrollados y diseñados en África. Otros países africanos, entre ellos Kenia, Marruecos, Nigeria y Ghana, han enviado satélites al espacio. Pero estos no fueron desarrollados y diseñados en el continente; involucraron asociaciones con naciones o empresas no africanas.

Esto es importante porque cuantos más países y científicos estén involucrados en el espacio, mejor: esto proporciona mejores colaboraciones y presenta nuevas técnicas técnicas para procesar la información. Se pueden usar diferentes datos para todo tipo de propósitos, como rastrear el clima espacial y monitorear los recursos naturales y marinos.

El papel de MDASat

El lanzamiento del 13 de enero envió tres satélites de la constelación MDA (esperamos lanzar nueve en total como parte de esta constelación) al espacio. MDASat-1 utilizará los datos del Sistema de Identificación Automática para monitorear los movimientos de los barcos dentro de la zona económica exclusiva de Sudáfrica. El Sistema de Identificación Automática es un sistema de radio utilizado para el seguimiento del tráfico marítimo. Los mensajes de ubicación recibidos por los satélites de los barcos en el océano debajo se descargan diariamente del satélite cuando pasa sobre la estación terrestre en el campus de la universidad en Bellville, Ciudad del Cabo.

Los satélites pueden hacer varias cosas. Por ejemplo, pueden recibir actualizaciones inalámbricas, lo que significa que el software se puede desarrollar y cargar en el satélite en órbita cuando esté listo. También pueden recopilar datos sin procesar, lo que mejora la oportunidad de realizar pruebas de diagnóstico sobre la interferencia de la señal y la decodificación de mensajes. Esta información nos permite rastrear el estado de salud de los satélites; si experimentan errores de software o fallas electrónicas, podemos estudiar esa información y luego aplicar correcciones o maniobras de respaldo.

MDASat también tiene una interfaz de datos mejorada. Esto significa que utiliza todo el ancho de banda disponible para que funcione de manera óptima y pueda transmitir el máximo de datos.

Estas mejoras allanan el camino para el futuro desarrollo y lanzamiento de MDASat-2. También minimizan el riesgo de daño a la carga útil actual debido a las condiciones climáticas espaciales.

Cada satélite pasará inicialmente por la estación terrestre un promedio de cuatro veces al día, pero eso aumentará constantemente. Los satélites se separarán con el tiempo y, a medida que se separen más, tendremos un promedio de 12 pases por día. Esperamos que se genere un promedio de 1883k bytes de datos por pase por satélite.

Al mismo tiempo, también estamos rastreando el ZACUBE-2 lanzado anteriormente. También está rastreando barcos, así como incendios forestales y de vegetación. Desde su lanzamiento en 2018, ZACube-2 ha proporcionado sistemas de comunicación de intercambio de datos de muy alta frecuencia de última generación a la industria marítima del país, como contribución a la Operación Phakisa. Esta iniciativa gubernamental tiene como objetivo acelerar varios proyectos prioritarios.

Otra conexión africana

Los proyectos de ingeniería espacial se iniciaron en la Universidad Tecnológica de la Península del Cabo en 2008. En la actualidad, están coordinados por el Centro Africano de Innovación Espacial de la institución.

Trabajamos desde laboratorios cercanos al campus de Bellville de la institución. Nuestros satélites están construidos para durar y mantener el rumbo: se someten a una rigurosa revisión de aceptación de vuelo que confirma no solo que son aptos para ir al espacio, sino que funcionarán una vez que lleguen allí. La revisión incluye pruebas ambientales para garantizar que los choques mecánicos no destruyan los satélites y pruebas térmicas para garantizar que puedan operar dentro de los rangos de temperatura designados.

Hubo otro elemento sudafricano en el lanzamiento del 13 de enero: MDASat fue lanzado por SpaceX, la compañía fundada por el empresario nacido en SA Elon Musk. SpaceX ofrece opciones asequibles de viajes compartidos al espacio y MDASat fue solo un proyecto lanzado a bordo del cohete Falcon 9 de la compañía aeroespacial en esta ocasión. El cohete transportó un total de 105 naves espaciales que recopilarán datos para diferentes entidades.

Este proyecto representa un gran paso hacia la autonomía de los preciosos recursos naturales de Sudáfrica: datos de y sobre el país, para su propio uso.

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