Proyectos Universitarios
Microsatélite Quetzal MIT UNAM Etapa 1 definición de la misión
Saúl Daniel Santillán Gutiérrez
Facultad de Ingeniería
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

@collection_name_full1@

Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IT103212

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Microsatélite Quetzal MIT UNAM Etapa 1 definición de la misión

Responsables

Saúl Daniel Santillán Gutiérrez

Año de convocatoria

2012

Clave del proyecto

IT103212

Dependencia participante

Facultad de Ingeniería

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Ingenierías

Especialidad

Ingeniería espacial

Modalidad

b) Proyectos de investigación aplicada o de innovación tecnológica

Síntesis

El desarrollo de tecnología satelital fue prácticamente abandonado desde que el Programa Universitario de Inv. Espacial fue cancelado (1997).Salvo algunos esfuerzos en nano satélites y el proyecto del Instituto de Ciencia Nucleares JEM EUSO, la tecnología espacial ha estado ausente de la agenda Universitaria. Se conformo en la UNAM recientemente la Red Universitaria del espacio y dentro de sus actividades se han definido diferentes proyectos para iniciar de manera coordinada el desarrollo tecnológico y la investigación aplicada en materia espacial. En la Facultad de Ingeniería se ha desarrollado el proyecto CONDOR UNAM MAI, en cuyo programa se capacitaron especialistas en el área de diseño satelital y tecnología espacial, se está haciendo el esfuerzo de repatriarlos e incorporarlos a la plantilla académica._x000D_ En colaboración con profesores del MIT se ha planteado el proyecto para el desarrollo de una plataforma satelital que nos permita realizar el monitoreo de la columna de aire y sus contaminantes en puntos críticos de la geografía mexicana, como son el DF, la cuenca del Popocatepletl, entre otras partes. _x000D_ El monitoreo que lleva a cabo actualmente se hace con satélites como MOPIT, que son auténticos laboratorios orbitales en el rango de 6 toneladas de masa. Estos laboratorios hacen tomas de mediciones en ciudades europeas y de USA, sin embargo la mecánica orbital y las órbitas en las que se desplazan no permiten tener un monitoreo con la frecuencia que sería deseable para hacer investigaciones de los efectos de varios fenómenos transitorios sobre la contaminación. Por ejemplo, erupciones y fumarolas, lluvias, etc._x000D_ Ocasionalmente, laboratorios satelitales orbitan sobre territorio nacional, sin embargo la disponibilidad de la información y la periodicidad del muestreo sobre territorio nacional no han permitido a los científicos de ciencias de la atmosfera hacer corroboraciones de sus modelos y teorías con mayor precisión. Se busca tener muestreos de al menos vez al día sobre la cuenca del Valle de México._x000D_ El plantear un satélite que nos permita tomar muestras del territorio nacional, ofrecer la información a estudiantes y científicos y poder estudiar fenómenos propios de nuestra geografía y dinámica social hacen atractivo el desarrollo de una misión espacial._x000D_ Los retos tecnológicos que se plantea para esta misión, bautizada "Quetzal" son los siguientes:_x000D_ Reducir la instrumentación de tamaño y peso, los espectrómetros de masas para estos fines están sobre los 60 Kg de peso y no existen referencias de equipos de menor tamaño que se utilicen en misiones espaciales_x000D_ Definir si un satélite o una constelación de satélites nos van a dar la frecuencia de paso necesaria para cubrir la misión de monitoreo._x000D_ El diseño de la plataforma, que debe estar entre los 50 y 70 Kg, es muy compacto._x000D_ Se requiere desarrollar varios subsistemas en el país e integrar soluciones tecnológicas que están vigentes para satélites de este tamaño._x000D_ El proyecto cuenta actualmente con apoyo del fondo MISTI del MIT, a cargo del Dr. Paulo Lozano y el desarrollo nos permitirá tener los primero prototipos de ingeniería de algunos subsistemas satelitales, así como el diseño de la plataforma satelital._x000D_ Nos permitiría desarrollar tecnología satelital en la UNAM, sintetizar la experiencia de dos instituciones líderes (MIT USA y MAI Rusia)._x000D_ Nos permitiría desarrollar la documentación necesaria para buscar el financiamiento de toda la misión de manera internacional._x000D_

Contribución

El desarrollo de tecnología espacial en México es incipiente. Salvo algunos grupos que han trabajado de manera puntual en alguno de los diferentes aspectos de la tecnología satelital, no hay en México un grupo que aborde de manera integral los aspectos de una misión espacial._x000D_ En el país se encuentran instituciones que han desarrollado algunas capacidades, como son el CICESE, INAOE, BUAP y la UNAM._x000D_ En la UNAM existen dos grupos que trabajan en tecnología satelital, el grupo del instituto de Ingeniería, que desarrolla nano satélites en el estándar de Stanford (Cubesats) y el grupo que se está formando en la Facultad de Ingeniería, que trabaja con Microsatélites (en el orden de 10 a 100 Kg)._x000D_ El desarrollo de los microsatélites ha tomado una dinámica creciente durante la última década, ya que son del tamaño suficiente para poder integrar misiones científicas o comerciales de relevancia y permiten desarrollar sistemas que se integran de manera rápida. A diferencia de los nano satélites, que se ven muy restringidos por su tamaño en las aplicaciones científicas y tecnológicas, las plataformas micro ofrecen una alternativa para aplicaciones que requieren establecer constelaciones, como son detección de incendios forestales, monitoreo de Tsunamis, monitoreo de salinidad en el agua de mar, monitoreo de variables del cambio climático etc., ya que se pueden establecer constelaciones que permitan complementar observaciones globales a un costo razonable. De hecho, algunas compañías satelitales están comenzando a migrar servicios como localización por GPS a plataformas más pequeñas, ya que permiten una renovación más rápida de los satélites y a un costo de diseño y lanzamiento mucho menor._x000D_ Por su tamaño y costo, un país en desarrollo como México puede involucrarse en un proyecto satelital con una plataforma Micro y gastar entre 2 y 4 millones de dólares en el proyecto, mientras que la tecnología convencional de satélites medianos (100 a 600 Kg) y grandes (800 Kg hasta 6 toneladas) hacen que las misiones sean prácticamente incosteables para desarrollarse en un país como el nuestro._x000D_ Por otra parte, los satélites micros, tiene ventajas en que se pueden lanzar como carga secundaria en cohetes que lleven satélites comerciales o científicos de mayor tamaño y esto hace accesible a la misión._x000D_ En este contexto, se inicio hace varios años la formación de un grupo de ingeniería aeroespacial en la facultad de Ingeniería, en el cual se envió un grupo pequeño a desarrollar sus estudios de posgrado en el Instituto de Aviación de Moscú, y actualmente, con esa institución se desarrollo del proyecto CONDOR, que es un microsatélite para el monitoreo de fenómenos ionosféricos y poder hacer percepción remota. El convenio tiene como participantes al Instituto de Aviación de Moscú, la Universidad Central de Taiwán, el CICESE, el Instituto de Geografía, el Centro de Ciencias de la Tierra y la Facultad de Ingeniera. El proyecto nos permitirá asimilar algunos aspectos tecnológicos del diseño, fabricación y pruebas de aparatos satelitales. Sin embargo, el siguiente paso, que es desarrollar tecnología propia en el país, se desarrollará en otro proyecto, que es el que se presenta en una etapa primaria en esta convocatoria._x000D_ El proyecto se desarrollara en colaboración con el grupo de propulsión espacial del Massachusetts Institute of Techcnology (MIT), se enfocará en esta etapa al planteamiento de la misión científica, y el diseño conceptual de la plataforma capaz de llevar a cabo la misión._x000D_ Por otra parte, se plantea que se desarrollen un trabajo de colaboración con un grupo espejo en México, que permitirá el desarrollo de los primeros sistemas que se integrarán a una plataforma de diseño nacional, que permita tener varias aplicaciones de uso científico. Estos sistemas se probaran en condiciones de operación controladas y servirán para poder desarrollar el estudio completo de la misión espacial, la cual nos permitirá definir:_x000D_ • La instrumentación científica necesaria para desarrollar la misión._x000D_ • La definición de un satélite o una constelación para cubrir los requerimientos científicos de la misión._x000D_ • El desarrollo propio de la misión espacial, como la definición de órbita, inclinación, keplerianos, cohete lanzador, número de pases de cobertura, etc._x000D_ • El diseño conceptual de la plataforma satelital de diseño nacional._x000D_ • Se establecerá una métrica para comparación con el caso de estudio de desarrollar la misión con una plataforma satelital que ya ha sido probada en una misión espacial por parte del MIT (CASTOR)._x000D_ • La definición de la infraestructura terrestre para llevar a cabo la misión, que incluye la estación terrestre de control y comando, estación terrena para manejo de la información, servidores para la distribución de la información científica._x000D_ • Se definirían los actores, costos, riesgos tecnológicos para el desarrollo de la misión._x000D_ En esta etapa se tendrá al final el documento ejecutivo, que permitirá presentarse, con el aval de las autoridades universitarias y aquellas relacionadas con el desarrollo de la tecnología espacial (Agencia Espacial Mexicana y SCT) a fin de poder buscar el financiamiento de la misión, así como los socios nacionales e internacionales. Esto se hará con el apoyo del MIT._x000D_ El ejercicio del desarrollo de la misión en sí, nos deja muchas enseñanzas para el grupo de ingeniería espacial, ya que nos permitirá desarrollar y adaptar aspectos de la metodología que maneja MIT, así como aspectos de la metodología que los participantes adquirieron durante su formación académica en Rusia en el Instituto de Aviación de Moscú._x000D_ El desarrollo de los sistemas a nivel de prototipo de ingeniería, nos permitirá establecer el programa de formación de recursos humanos a nivel licenciatura y posgrado para desarrollar esta área dentro de la UNAM, de manera formal._x000D_ El proyecto nos permitirá hacer uso de la estación terrena que se instalará para el desarrollo del proyecto CONDOR MAI UNAM, además de utilizar la infraestructura que existe en la universidad en cuanto a estaciones terrenas para captar información satelital y que se encuentran en la Facultad de Ingeniería, el Instituto de Geografía y en otras instituciones como el CICESE y la BUAP.

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Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Microsatélite Quetzal MIT UNAM Etapa 1 definición de la misión%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
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Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
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Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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