Desde el punto de vista académico, el uso del Aprendizaje Basado en Proyectos (Problem-Based Learning - PBL) contribuye al desarrollo de tecnologías en la Universidad, como así también al aprendizaje de estudiantes de diferentes áreas de Ingeniería. Esta es una oportunidad, no solo de capacitar recursos humanos especializados en el ámbito de la UNC, sino también de asentarse en Córdoba, que ya tiene una industria aeronáutica desarrollada, el sector de la astronáutica y de la ingeniería espacial, que en muchos países tiene tradición de desarrollo conjunto.
Uno de los resultados esperados de este proyecto es la especialización del trabajo dentro de la Universidad, con la ventaja de que los estudiantes pueden participar e involucrarse en todas las etapas del proceso.
Conociéndose el carácter multidisciplinar de un proyecto espacial, el desarrollo de un nanosatélite engloba un trabajo conjunto con varias áreas del entorno universitario. Se puede incluir la participación de casi todos los departamentos de ingeniería presentes en la FCEFyN, debido a las diversas necesidades de los subsistemas satelitales.
Otro resultado esperado está relacionado con el uso de los laboratorios de la FCEFyN para la integración y pruebas intermedias del satélite y sus componentes durante el desarrollo del proyecto. Se pretende que las pruebas iniciales sean realizadas en la UNC y las pruebas finales de aceptación en el Laboratorio de Integración y Ensayos del Centro Espacial Teófilo Tabanera (CETT - CONAE) en Falda del Cañete, a 38 km de la Ciudad Universitaria.
Un CubeSat es una clase de satélites que adoptan un tamaño y factor de forma estándar, cuya unidad se define como "U". Un CubeSat 1U es un cubo de 10 cm con una masa de hasta 2 kg.
El objetivo principal de este estándar es proporcionar especificaciones para el diseño de CubeSats que van desde 1U a 12U.
Los objetivos del proyecto propuesto se pueden clasificar en objetivos técnicos y objetivos académicos/de formación de recursos humanos. Considerando que la misión se desarrollará en un ambiente universitario, su aspecto académico y educativo juega un papel importante en el proceso, que es formar dichos recursos en la FCEFyN, principalmente para la carrera de Ingeniería Aeronáutica/Aeroespacial, pero también para ingenierías afines. Los objetivos técnicos estarán relacionados con el manejo y desarrollo de varios componentes tecnológicos necesarios para la realización de una misión satelital.
Desarrollar proyectos tecnocientíficos en el área espacial en el ámbito universitario.
Calificar recursos humanos en ingeniería de alta tecnología en la UNC.
Ubicar la Universidad Nacional de Córdoba en el escenario espacial, nacional y regional relacionado con el diseño y desarrollo de nanosatélites.
Estudiar metodologías de diseño de nanosatélites, especialmente de la categoría CubeSat.
Desarrollar códigos de análisis de sistemas espaciales, con capacidad de simular tanto el vuelo atmosférico como exoatmosférico, en los distintos regímenes aerodinámicos (sub, trans, super e hipersónico).
Generar modelos detallados tanto de los sistemas de los nanosatélites (térmico, estructural, energía, propulsión, navegación, guiado y control, computadora de a bordo, radioenlace) como del ambiente y su interrelación con ellos (atmósfera, características aerodinámicas, ambiente térmico, radiación cósmica, partículas, impactos de partículas con hipervelocidad).
Motivar al alumnado para utilizar infraestructura experimental disponible en la FCEFyN, fundamentalmente en el Laboratorio de Aeronáutica.
Utilizar técnicas de Aprendizaje Basado en Problemas (PBL) para formar mano de obra especializada no solo en ingeniería aeroespacial, sino también en ingenierías afines, como mecánica, eléctrica, electrónica, control y automatización, sistemas, entre otras.
Para este proyecto, la integración desde el punto de vista de ingeniería de sistemas consiste en monitorear el ciclo de vida del nanosatélite y realizar las verificaciones y validaciones de tecnologías y subsistemas desarrollados en la UNC.
Para diseñar un CubeSat se debe partir de su misión, considerando sus objetivos. Esta propuesta pretende unir objetivos académicos, pedagógicos y tecnológicos, teniendo en cuenta aspectos inherentes a los proyectos de ingeniería como son el costo, el riesgo y el seguimiento del cronograma. El foco estará principalmente en el segmento espacial también conocido como de vuelo, comprendiendo un conjunto de subsistemas de carácter multidisciplinario que realizan y/o brindan soporte para la ejecución de la tarea asignada al satélite. Este segmento necesita comunicarse adecuadamente con el segmento tierra, que comprende las estaciones de transmisión de señales y traducción de datos, como así también la comunicación entre el satélite y el centro de operaciones, entre otras funciones.
Luego se realizan propuestas de cómo resolver el problema de diferentes formas. Estas soluciones deben analizarse simultáneamente, ya que su viabilidad no es evidente de inmediato. Las mismas, denominadas conceptos de misión, incluyen el concepto de operación de misión, también llamado ConOps o Concept of Operations. El concepto de la misión debe incluir el detalle de los stakeholders, es decir, todas las partes involucradas e interesadas. ConOps, a su vez, muestra cómo sucederá la operación, que consta de personas, hardware y software.
Una vez que el estudio de conceptos esté avanzado, se pasará a las siguientes fases: prediseño y diseño/fabricación.
Una vez que el proyecto está listo, se deberán ensamblar e integrar sus subsistemas y se deberá realizar una verificación y validación (V&V) del nanosatélite. Las pruebas de V&V se realizarán a diferentes niveles, desde partes, componentes, subsistemas y finalmente el sistema (satélite). Estas pruebas estarán destinadas a verificar la funcionalidad del sistema y si cumple con los requisitos. Se deberán cumplir pruebas de ciclos térmicos, vibraciones, interferencias electromagnéticas, entre otras, para demostrar la capacidad de supervivencia del satélite a un hipotético lanzamiento y al hostil ambiente espacial.
Agustina Casasola; Tema de PI: Análisis Estructural del Nano 70/30. Directores, Guillermo Cid y Walkiria Schulz.
Gino Moretta; Tema de PI: Feasibility Analysis of a Hall Effect Propulsion System for the Nano 70/30. Directores: Juan Pablo Saldía y Walkiria Schulz.
Valentina Segura; Tema de PI: Comparación de Metodologías de Ingeniería de Sistemas para el Desarrollo del CubeSat Académico de la FCEFyN: Nano 70/30. Directores: Walkiria Schulz y Facundo Oliva Cúneo.
Estudiantes de la Maestría en Sistemas Espaciales haciendo Tesis en diciembre de 2024:
Juan Pablo Sellanes; Diseño de Transferencia Lunar para el Nano 70/30 utilizando Weak Stability Boundary (límite de estabilidad débil); Directora: Walkiria Schulz.
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