Hispanopedia WikiEl programa Canadian Advanced Nanospace eXperiment (CanX) es un programa canadiense de nanosatélites CubeSat operado por el Instituto de Estudios Aeroespaciales de la Universidad de Toronto , Laboratorio de Vuelos Espaciales (UTIAS/SFL). Los objetivos del programa son involucrar a estudiantes de posgrado en el proceso de desarrollo de vuelos espaciales y proporcionar acceso de bajo costo al espacio para la investigación científica y la prueba de dispositivos a nanoescala. Los proyectos CanX incluyen CanX-1, CanX-2, el BRIght Target Explorer (BRITE) y CanX-4 y 5. [ 1 ]
El programa CanX
El programa CanX (Canada Advanced Nanospace eXperiment) es el primer programa canadiense de nanosatélites y el único de su tipo en la actualidad. Está dirigido por profesores y estudiantes de posgrado del Instituto de Estudios Aeroespaciales de la Universidad de Toronto , Laboratorio de Vuelos Espaciales (UTIAS/SFL). El programa fue creado en 2001 por el Dr. Robert E. Zee, director de UTIAS/SFL, y se basa en el programa CubeSat iniciado por la Universidad de Stanford y la Universidad Estatal Politécnica de California . Sus proyectos incluyen CanX-1, CanX-2, CanX-3 (BRITE) y CanX-4 y 5.
Los objetivos del programa son involucrar a estudiantes de posgrado en el proceso de desarrollo de naves espaciales y proporcionar acceso al espacio a un costo relativamente bajo para la investigación científica y la prueba de dispositivos a nanoescala en órbita. En marzo de 2009, CanX-2 completó su primer año en órbita. [ 2 ]
CanX-1
El Canadian Advanced Nanospace eXperiment 1 ( CanX-1 , COSPAR 2003-031H) es el primer nanosatélite de Canadá y un CubeSat de una sola unidad ; tiene una masa inferior a 1 kg, cabe en un cubo de 10 cm y funciona con menos de 2 vatios.
El CanX-1 se completó en 22 meses y fue lanzado, junto con el telescopio de Microvariabilidad y Oscilaciones de Estrellas , el 30 de junio de 2003 a las 14:15 UTC por Eurockot Launch Services desde Plesetsk , Rusia . Perdió contacto con la Tierra después del lanzamiento.
Modos de funcionamiento
Los modos de funcionamiento de CanX-1 son:
- Sujeción segura/Sueño
- Desmontaje/Atornillado
- Carga útil activa
En cada modo, el OBC siempre está recopilando datos de telemetría de los sensores de temperatura, voltaje y corriente presentes en cada panel solar y placa de circuito interno. 2
Retención segura
En el modo de espera, el ordenador de a bordo mantiene una potencia mínima y la radio está en modo de recepción. Si hay suficiente potencia disponible, la radio transmitirá un pulso de baliza aproximadamente una vez por minuto. Todas las cargas útiles, los magnetorquers y el magnetómetro se apagan. CanX-1 entra en modo de espera en caso de emergencia y permanece en este modo hasta que se le ordene reanudar las operaciones normales tras realizar las reparaciones necesarias. El operador en tierra también puede ponerlo en modo de espera cuando no esté realizando ninguna misión o experimento durante un período prolongado.
Desmontaje/Atornillado
CanX-1 solo activa el modo de estabilización/torque cuando se le indica. Su función es reducir la velocidad de rotación del nanosatélite para evitar que las imágenes capturadas se vean borrosas debido a su movimiento. Este modo también puede utilizarse para aumentar la velocidad de rotación de CanX-1 y así capturar imágenes en múltiples direcciones sin demoras prolongadas. Consume la máxima potencia cuando los tres magnetorquers y el magnetómetro están activados simultáneamente y todas las cargas útiles están apagadas, ya que es posible que no haya suficiente energía disponible.
Carga útil activa
El modo de carga útil activa es el modo de operación normal de CanX-1. El picosatélite cambia a este modo cuando se le indica. Mientras está en modo de carga útil activa, todas las cargas útiles están encendidas y CanX-1 transmite un pulso de baliza cada minuto hasta que se le ordena enviar toda la telemetría e imágenes recopiladas a los operadores en tierra.
Cargas útiles y subsistemas experimentales
La misión CanX-1 tenía como objetivo demostrar una nave espacial de alta capacidad e incorpora una serie de cargas útiles y subsistemas experimentales. 1 Estos incluyen:
- Sensores de imagen CMOS de Agilent
- Sistema de control de actitud magnético activo (ACS)
- Receptor GPS
- Computadora integrada (OBC) basada en ARM7
Generadores de imágenes CMOS
La carga útil de imágenes a bordo de CanX-1 consta de dos sensores CMOS de Agilent. El sensor a color, junto con una lente gran angular, estaba destinado principalmente a tomar fotografías de la Tierra, y el sensor monocromático, junto con una lente de ángulo estrecho, se utilizó para probar la viabilidad de tomar fotografías de estrellas, la Luna y el horizonte, que luego podrían usarse para la determinación y el control de la actitud.
Sistema activo de control de actitud magnética
CanX-1 contaba con un magnetómetro comercial estándar (COTS) y tres sistemas de bobinas magnetorquer diseñados a medida como parte del sistema de control de actitud magnética activa (ACS). El ACS magnético se encarga de estabilizar el satélite para garantizar que las imágenes tomadas por CanX-1 no se vean borrosas debido a la rotación del picosatélite. Además, CanX-1 tenía programado realizar un apuntamiento grueso activo.
Receptor GPS
El CanX-1 también llevaba a bordo un receptor GPS comercial estándar (COTS). Conectado a dos antenas para una cobertura omnidireccional, el picosatélite tenía como objetivo probar la funcionalidad del receptor GPS en el espacio para determinar si este podría utilizarse para ayudar a determinar la posición orbital del CanX-1.
Ordenador de a bordo basado en ARMS7
El CanX-1 se lanzó con un ordenador de a bordo (OBC) de diseño personalizado basado en el núcleo ARM7 de bajo consumo, que funciona a una frecuencia de hasta 40 MHz. El funcionamiento de este OBC debía supervisarse durante toda la vida útil del CanX-1.
CanX-2
La misión del nanosatélite CanX-2, con un peso de 3,5 kilogramos, consiste en evaluar nuevas tecnologías que se utilizarán en la misión de satélites duales CanX-4/CanX-5 en 2009 para demostrar el vuelo en formación controlada en el espacio. Se espera que esta tecnología de vuelo en formación permita misiones de mayor envergadura para la observación de la Tierra con alta resolución y la obtención de imágenes interferométricas, que también podrán utilizarse para la astronomía espacial. Las tecnologías que se probarán en el nanosatélite CanX-2 incluyen:
- Un nuevo sistema de propulsión
- radios personalizadas
- Sensores y actuadores de actitud
- Un receptor GPS comercial
- Un espectrómetro infrarrojo apuntando al nadir para el monitoreo de la contaminación (Argus) [ 3 ]
Además de evaluar estas tecnologías, el satélite también realizará experimentos para investigadores de otras universidades de Canadá. Estos experimentos incluyen un experimento de ocultación radioeléctrica GPS para caracterizar la atmósfera superior, un espectrómetro atmosférico para medir gases de efecto invernadero (Argus), desarrollado por la Universidad de York , y un experimento de comunicaciones de red. Asimismo, llevará a cabo varios experimentos con materiales espaciales.
CanX-2 fue lanzado el 28 de abril de 2008 desde el Centro Espacial Satish Dhawan (SHAR) como parte del grupo de satélites NLS-4 , a bordo del vehículo de lanzamiento de satélites polares (PSLV) C-9. [ 4 ]
Según el fabricante de la rueda de reacción utilizada en CanX-2, "La rueda se ha encendido y girado [y] está funcionando correctamente en órbita". [ 5 ]
CanX-3
CanX-3, también conocido como BRIght Target Explorer ( BRITE ), es un nanosatélite diseñado para realizar observaciones fotométricas de algunas de las estrellas más brillantes del cielo con el fin de analizar su variabilidad. Se espera que estas observaciones sean aproximadamente diez veces más precisas que cualquier observación terrestre.
Los satélites son cubos de 20 cm que utilizan varias tecnologías probadas en el CanX-2.
Se ha completado un diseño preliminar para BRITE con el apoyo de ETech, y los componentes que se integrarán en el nanosatélite se están evaluando actualmente en UTIAS/SFL.
CanX-4 y 5
CanX-4 y 5 son un par de satélites que se utilizarán para demostrar el vuelo en formación mediante tecnología a escala de nanosatélites. [ 6 ] Estos dos satélites se lanzarán juntos, se pondrán en servicio juntos y luego se separarán en órbita. Las formaciones que se examinarán incluyen: una circulación de una nave espacial por la otra (denominada órbita circular proyectada), una órbita en la que un satélite sigue al otro (denominada órbita paralela) y una maniobra para pasar de la formación circular proyectada a la órbita paralela.
El lanzamiento de CanX-4 y 5 tuvo lugar el 30 de junio de 2014 a bordo del vehículo de lanzamiento de satélites polares indio (PSLV). [ 7 ] La misión de dos naves espaciales fueron los primeros nanosatélites en demostrar vuelos de formación autónomos con control de posición a nivel centimétrico. [ 8 ]
CanX-6
CanX-6 fue una demostración de nanosatélite de seguimiento para la Universidad de Toronto y el Instituto de Estudios Aeroespaciales . CanX-6 se inició en octubre de 2007 y se desarrolló para demostrar aspectos clave del Sistema de Identificación Automática espacial COM DEV. [ 9 ]
CanX-7
CanX-7 (COSPAR 2016-059F, SATCAT 41788) fue lanzado el 26 de septiembre de 2016 y se desintegró de su órbita el 21 de abril de 2022. [ 10 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Sarda, K.; Grant, C.; Eagleson, Stuart; Kekez, D.; Shah, Amee; Zee, R. (2009). Operaciones orbitales del experimento canadiense avanzado de nanoespacio 2: un año llevando al límite el rendimiento de los nanosatélites (Informe). S2CID 118360048 .
- ↑ "Noticias" . Utias/Sfl. Archivado del original el 1 de septiembre de 2013. Consultado el 25 de agosto de 2013 .
- ↑ "Espectrómetros infrarrojos Argus" . Thoth Technology Inc. Archivado del original el 27 de noviembre de 2013. Consultado el 25 de agosto de 2013 .
- ↑ "Sistema de lanzamiento de nanosatélites 4" . Archivado del original el 5 de abril de 2008. Consultado el 25 de agosto de 2013 .
- ↑ "Sinclair Interplanetary" . Sinclair Interplanetary . Consultado el 25 de agosto de 2013 .
- ↑ Roth, Niels H.; Johnston-Lemke, Bryan; Damaren, Christopher J.; Zee, Robert E. (enero de 2011). "Formación y control de actitud para la misión de vuelo en formación CanX-4 y CanX-5" . IFAC Proceedings Volumes . 44 (1): 3033– 3038. doi : 10.3182/20110828-6-it-1002.02870 . ISSN 1474-6670 .
- ↑ "Lanzamientos y rendimiento en órbita: una actualización sobre las misiones de nanosatélites en el Laboratorio de Vuelos Espaciales UTIAS" (PDF) . Cubesat.org. Archivado del original (PDF) el 23 de septiembre de 2015. Consultado el 25 de agosto de 2013 .
- ↑ Roth, Niels H.; Johnston-Lemke, Bryan; Damaren, Christopher J.; Zee, Robert E. (enero de 2011). "Formación y control de actitud para la misión de vuelo en formación CanX-4 y CanX-5" . IFAC Proceedings Volumes . 44 (1): 3033– 3038. doi : 10.3182/20110828-6-it-1002.02870 . ISSN 1474-6670 .
- ↑ Pranajaya, Freddy M.; Zee, Robert E. (julio de 2009). "El autobús genérico de nanosatélites: de la astronomía espacial a la demostración de vuelo en formación y al espacio de respuesta". Primera Conferencia Internacional de 2009 sobre Avances en Comunicaciones por Satélite y Espaciales . págs. 134–140 . doi : 10.1109/SPACOMM.2009.43 .
- ↑ "Detalles técnicos del satélite CANX-7" .
- Satélites de Canadá
- Programa espacial de Canadá
- Satélites estudiantiles
- CubeSats
- Naves espaciales lanzadas por cohetes Rokot
- Naves espaciales lanzadas por cohetes PSLV
- Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Toronto
