PO-63  PEHUENSAT-1
Satélite Educativo  para los tres niveles
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Desarrollado en conjunto entre:

Asociación Argentina de Tecnología Espacial	UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE	AMSAT Argentina

1.- Objetivos del Proyecto:

Desarrollar, construir y operar un pequeño satélite (categoría Nano) cuya misión es EDUCATIVA, TECNOLOGICA Y CIENTÍFICA, este nanosatelite permitirá lograr la experiencia adecuada para posteriores proyectos de la familia Pehuensat con misiones mas complejas pero satisfaciendo los tres objetivos planteados.

Educativa:
Se ha intentado que el proyecto permita a estudiantes de todos los niveles de la enseñanza participar en el mismo según el grado de conocimiento.
Para el nivel universitario han participado Estudiantes de Grado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Comahue, en tareas de diseño, construcción y montaje del nano satélite.   En el nivel secundario y primario de todo el país podrán participar a través del uso del nano satélite.

Tecnológico-Científico:
El diseño, la construcción, el lanzamiento y la operación del mismo indudablemente es un desafío tecnológico y científico que nos ayudará en el conocimiento, certificación y operación de tecnología espacial.

2.- Funciones de cada Institución.

Facultad de Ingeniería: gerenciar el proyecto desde la creación del Comité Planificador, el diseño, la construcción, los ensayos, la operación y la obtención de los recursos económicos para el logro del mismo. La dirección científica estará a cargo de la FACULTAD.

Asociación Argentina de Tecnología Espacial: participar en el Comité Planificador que elaboró las especificaciones técnicas y de misión del satélite; asesorar a la Facultad en las etapas de gerenciamiento y diseño del mismo, habida cuenta de la experiencia de AATE en el tema; operar conjuntamente el satélite una vez puesto en órbita. La Facultad delega la gestión de puesta en órbita a la AATE, habida cuenta de su experiencia en el gerenciamiento de cargas útiles espaciales.

Asociación Argentina de Radio Aficionados por Satélites: participar en el Comité Planificador que elaboró las especificaciones técnicas y de misión del satélite; asesorar a la Facultad sobre las partes de comunicación del mismo, habida cuenta de la experiencia de AMSAT Argentina en ser la primer Institución del país en colocar y operar un satélite en órbita (LUSAT); colaborar en concretar el objetivo de aplicación educativa del PEHUENSAT en el ámbito primario y secundario, brindando apoyo a aquellas Escuelas que quieran participar del proyecto fomentando las comunicaciones entre los alumnos y entre los radioaficionados de distintas partes del país, brindando la difusión, el asesoramiento, y cuando fuera posible facilitando el uso de equipos para las comunicaciones.

3.- Características:

3.1.- Introducción:

El nano satélite Pehuensat fue diseñado en virtud no solo de la misión de vuelo, sino también de otras condiciones de contorno que hacen a la realidad nacional, regional e internacional.
En lo nacional, digamos que no existe una industria espacial consolidada, estamos en los albores tal ves de nuevos e importantes desarrollos, pero aún no existen proveedores importantes, ni materiales, pocos recursos humanos, y lo más importante poca conciencia de la importancia de la nueva frontera que es el espacio. Por otra parte cada institución participante tiene una realidad propia y que está insertada dentro del contexto nacional: dificultades para conseguir fondos para este tipo de proyectos, recursos humanos escasos, infraestructura limitada.
En el marco regional el panorama es similar pero más agudizado. Hay sin embargo un aspecto a favor: la región Comahue es el lugar del país con mayor inmigración interna, en Neuquén la pirámide poblacional está invertida, hecho que marca una corriente inmigratoria joven y pujante, en busca de nuevas oportunidades y con un espíritu de pionero que caracteriza a toda gran empresa, las Autoridades acompañan estos emprendimientos como una visión de futuro.
En lo internacional estamos ante dos acontecimientos: por un lado los avances tecnológicos hacen que todo sea más pequeño, barato y seguro que hace 20 años atrás; por otra parte la globalización hace que estos productos sean accesibles. A esto le debemos sumar la gran cantidad de empresas estatales y privadas que ofrecen actualmente lanzadores para ubicar satélites, producto de un extraordinario incremento de la actividad comercial en el espacio.
En este marco, el proyecto Pehuensat: una realización conjunta entre la Universidad Nacional del Comahue, la Asociación Argentina de Tecnología Espacial y AMSAT Argentina, tiende a cubrir una serie de necesidades descriptas anteriormente, como ser la formación de recursos humanos en una región específica del país, la difusión de las actividades espaciales para el mejoramiento de la calidad de vida de los ciudadanos argentinos, la adaptación de tecnologías nacionales con tecnologías foráneas disponibles, el aunar esfuerzos y recursos para un mismo fin: la grandeza del país, y por último el asumir el reto de estar en la última frontera de la humanidad: el Espacio.

3.2.- Diseño Electrónico:

El nuevo esquema electrónico incorporando receptor se muestra en la figura, consta de:

Antena: Dipolo en V.

Transmisor:

El equipo trabaja en la frecuencia de 145,825 MHz. Es un equipo standard que ha “espacializado”, es decir se han reemplazado componentes para que puedan trabajar en el medio ambiente espacial (protección a radiaciones, vacío y microgravedad).

El Control del Satélite y Administración de Comunicaciones se realiza a traves del receptor RX de Pehuensat

Procesamiento de voz:
El paquete de datos a enviar a Tierra, consta de la medición de varias temperaturas, tensiones y corrientes

Estos valores sirven para direccionar el mensaje correspondiente hacia el transmisor.
El esquema general es el siguiente:

El Integrated Storage Device (ISD) es el elemento encargado de almacenar los mensajes en forma de audio. Su capacidad de almacenaje es de 60 segundos, lo que equivale a aproximadamente 480Kb (a 8Khz).

Mensajes
La telemetría será transmitida, en principio, en dos idiomas, de los cuales uno es castellano. Estos mensajes serán grabados en tierra de manera de maximizar el recurso de memoria.
Los mensajes son: la identificación del satélite, los números naturales, el signo, el punto decimal y el nombre de la variable medida.

AX25:
Telémetro AX25 sobre el mismo microcontrolador de la familia HC11 que controla el ISD, para realizar telemetría de packet a 1200 baudios con protocolo de radio aficionados.
Un mensaje típico requiere de 35 segundos de transmisión. Se transmite:
i) mensaje de presentación y telemetría básica en dos idiomas (castellano e ingles);
ii) telemetría en packet.
Se regularan los tiempos en off del TX en función de la carga disponible de batería, el procesador principal decide en base a esa capacidad la relación de transmisión (1:3; 1:5; 1:7; etc.).

Control Master:
Se encuentra totalmente diseñado y probado el prototipo del hardware y software. Se realizó la implementación física y prueba de comunicación entre el master y el Slave. Además se diseño la placa de soporte del circuito.

Sistema de Gestión de Energía

Este sistema trabaja como esclavo del control general

1. El hardware y software encuentra totalmente diseñado y Probado a nivel de prototipo. Se ha diseñado la placa de Soporte del control.
2. Medición de temperatura probado y calibrado en prototipo.
3. Medición de tensión de baterías probado y calibrado en prototipo.
4. Medición de corriente de carga de paneles probado y calibrado en prototipo.
5. Dos Paneles Solares de 300mA.
6. Pack de Baterías No recargables.
7. Dos Pack de Baterías recargables.

El software se compone de dos partes:

: Programa Principal
Su función primordial es la administración de la energía del sistema basada en el análisis de las mediciones recogidas a través de los distintos sensores que integran el Sistema de Medición (temperatura y tensión).

: Subrutina de Ejecución Periódica
La Subrutina de Ejecución Periódica por interrupción se encarga del muestreo de los valores analógicos provistos por los sensores de medición, y de su posterior conversión a datos binarios. Estos datos son enviados a través de la interfaz síncrona del microcontrolador al Sistema de Transmisión, conformando parte del paquete de telemetría que este último genera.

Software de diagnostico y prueba en tierra.
Se diseño un software para el diagnosticar las fallas, la realización de las pruebas en tierra y el comando prevuelo.

Soporte de Baterías: Construido básicamente en PTFE.

Antena de vuelo: Pre diseñada, falta determinar el cohete lanzador para definir la ubicación sobre el satélite.

Sistema de encendido
El sistema de encendido es por medio de acelerómetros de dos ejes a semiconductor de bajo consumo (AXDL250) para despertar un temporizador en base a un microcontrolador PIC.

3.3.- Diseño Estructural:
Consta de una estructura tipo cajón, donde la cara inferior va unida a la estructura de la última etapa del cohete lanzador. La cara superior contiene los paneles solares y la antena del transmisor.
La estructura es de aluminio de fabricación nacional, y el resto de los materiales son acero inoxidable y PTFE. La masa total es de 5 Kg, lo que lo ubica en la categoría de Nano Satélite.

4.- Estado de Avance del Proyecto a Diciembre de 2003:

INICIO:
El proyecto comenzó en Noviembre de 1997 con la aprobación por parte del Consejo Directivo de la Facultad de Ingeniería de los convenios entre dicha Casa de Estudio, AATE y AMSAT Argentina.
La firma de los convenios con cada Institución se efectuó el 20 de Marzo de 1998.
Es destacable que las tres Instituciones han asumido el criterio de que el proyecto del PEHUENSAT sea de conocimiento abierto a la comunidad, por lo que se creó una página en Internet para su libre acceso.

ESTADO DE DESARROLLO:
A la fecha (02/Dic/2003), el satélite se encuentra construido en un 95%, quedando pendientes la ubicación y anclaje de la antena del transmisor, el tipo de sujeción al lanzador, y el sistema de encendido del satélite una vez en órbita, dependiendo estos 3 ítems del tipo de vehículo lanzador.

Fotografía del prototipo con sus paneles solares.

Vista interior del Nano PehuenSat y sus componentes.

Puesta en orbita:

En estos momentos se realizan gestiones en diferentes ámbitos a los efectos de lograr una oportunidad para el lanzamiento del satélite.

5.- Impacto en la Comunidad:

La tecnología espacial está presente en la vida diaria de la gente, aunque no nos demos cuenta: noticias periodísticas, eventos deportivos, comunicaciones telefónicas a grandes distancias, transacciones comerciales, cajeros automáticos, programas de TV, Internet, etc, están tan presente en la vida moderna que ya casi lo ignoramos.
Pero el manejo de esa tecnología aún no está al alcance de todo el mundo, fundamentalmente por la falta de formación de recursos humanos en esta área.
Por otra parte existe como un tabú a que el acceso al espacio es algo complicado o imposible para nosotros, y eso es un preconcepto erróneo que nos ata mas a la dependencia y al atraso.
Ya en Diciembre de 2001, nuestro grupo de Docentes y Estudiantes de esta pequeña Universidad Patagónica, demostramos que podemos acceder al espacio, cuando realizamos en la bodega del Transbordador Espacial de la NASA Endeavour, en la misión STS-108, durante 12 días, 4 experimentos en microgravedad, constituyéndonos así en los primeros Latinoamericanos en acceder al espacio a través del Programa de la NASA Get Away Special (http://www.spaceflight.nasa.gov/dayfacts/2001/1216.html).
Experiencia esta que consolidó el conocimiento, la voluntad, y dio experiencia en certificaciones de aparatos y equipos para vuelo espacial, es decir formamos recursos humanos en tecnología espacial en la región Comahue.
Ahora, queremos consolidar esa experiencia, y ampliarla a muchos mas habitantes del país: nuestros hijos, nuestros alumnos de escuelas primarias y secundarias, que puedan experimentar viendo el satélite pasar por el firmamento, y escuchar a través de un equipo de radio aficionados como ese satélite diseñado y construido en nuestra zona, transmite información hablada en castellano. El impacto de que la tecnología espacial está al alcance de nuestras posibilidades, hará en esos niños y adolescentes una toma de conciencia invalorable sobre el uso de la tecnología espacial.
El acceso al espacio, y el dominio de toda la tecnología espacial, es parte de lo que muchos denominan la tercera revolución industrial, que tiene como base el conocimiento que se está adquiriendo desde la tecnología espacial.
Además, este satélite tiene como misión realizar transmisiones, y las comunicaciones son una parte importante en nuestra sociedad Patagónica, en especial en los parajes poco accesibles, indudablemente la experiencia a realizar con nuestro satélite en órbita ayudará a encontrar soluciones a parte de estos problemas en nuestra sociedad.

El presente proyecto cuenta con una Declaración de Beneplácito de la Honorable Cámara de Diputados de la Nación, respecto de la Construcción del Nano PehuenSat, Sesiones Ordinarias del año 2001, Orden del Día N° 1809, del 16/Abr/2001.

Profesor y Director de proyecto de investigación
Ing. Jorge Lassig.-  Email: lassig@uncoma.edu.ar

Coordinador Pehuensat de AATE Neuquén y de AMSAT LU
Ing. Alejandro D. Alvarez LU8YD.- Email: lu8yd@amsat.org