Innovation Match

Innovación en el sector automotriz y

aeroespacial

CubeSats, tecnología disruptiva para el

acceso al espacio

Carlos Duarte

Agencia Espacial Mexicana

Guadalajara,

Jalisco 2016

Primer foro Internacional

de Talento Mexicano

Objetivo de la presentación

Presentar a los

nanosatélites CubeSat

como una opción de

acceso rápido y de bajo

costo al espacio y las

oportunidades de

innovación en el sector

espacial en México.

Contenido

• Tendencias actuales en el sector espacial

• ¿Qué son los satélites pequeños?

• CubeSat: una tecnología disruptiva

• El estándar CubeSat

• Algunos retos de la tecnología CubeSat

• ¿Cómo comenzar?

• Reflexiones finales

En años recientes los satélites

pequeños se han vuelto más

atractivos debido a los menores

costos y cortos tiempos de

desarrollo.

Hay un equilibrio entre el tamaño

y la funcionalidad de una nave

espacial.

Avances en la miniaturización e

integración han disminuido la

distancia entre

dimensiones/masa y la

funcionalidad.

Tendencias actuales en el sector espacial

Miniaturización

• Un ejemplo del estado del arte en la

tecnología de miniaturización son los

sistemas micro-electromecánicos

(MEMS), componentes con

carácterísticas de microescala (μm).

• En algunos casos los dispositivos

basados en MEMS pueden

proporcionar una mayor precisión y

menor consumo de energía en

comparación con sistemas

“convencionales mayores”.

Tendencias actuales en el sector espacial

Integración

• Al integrar componentes

individuales se puede aumentar

considerablemente la funcionalidad

y la densidad del sistema,

reduciendo masa y volumen

innecesarios.

Uso de COTS

• EL uso de componentes

comerciales de última generación

(COTS) se utilizan comúnmente

para construir satélites pequeños lo

que reduce el costo

considerablemente.

Tendencias actuales en el sector espacial

El término de satélites pequeños se adopta en respuesta a

tecnologías espaciales que surgen en aplicaciones diversas donde el

volumen y masa de los vehículos espaciales se reduce

significativamente respecto de las tecnologías tradicionales.

¿Qué son los satélites pequeños?

Dueños de nanosatélites (1~50 kg)

2003~2012 (26 países. ) 2003~2014 (45 países. )

Proliferación

Fuente: Instituto Tecnológico de Kyushu, Japón, 2015.

CubeSats: una tecnología disruptiva

Fuente: CubeSat database, Universidad de Saint Louis Missouri, datos de M. Swarwout

https://sites.google.com/a/slu.edu/swartwout/home/cubesat-database

– Planet Labs:

constelación “Dove”

– Surrey STRaND-1

CubeSat

– Georgia Institute of

Technology: Marco Polo

– JPL: MarCo

Los Cubesats están incursionando en las

aplicaciones comerciales y de

investigación

11 CEOS WGISS-37 / Apr. 17, 2014

Planet Labs

El estándar Cubesat

El estándar CubeSat fue

desarrollado por la

Universidad Estatal

Politécnica de California,

San Luis Obispo y el

Space Systems

Development Lab de la

Universidad de Stanford

para crear oportunidades

de lanzamiento para las

universidades que antes

no podían acceder al

espacio.

El Programa Cubesat de Calpoly

El programa CubeSat busca ofrecer

oportunidades prácticas, fiables y rentables

de lanzamiento de pequeños satélites y sus

cargas útiles. Para ello, oferta a la

comunidad con:

• Un estándar de diseño y construcción.

• Un sistema de despliegue de vuelo

probado (P-POD).

• Coordinación de los documentos

requeridos y licencias de exportación.

• Integración y pruebas de aceptación.

• Envío del hardware de vuelo a la base de

lanzamiento y la integración con el

vehículo de lanzamiento.

• Confirmación de despliegue con éxito y la

información de telemetría.http://cubesat.calpoly.edu/index.php/documents/developers

EPS

Processor

Radio UHF & S-Bands

Coming:Solar PanelsNew EPSAntennasDeorbitingADCS – 3-axis

Kit de desarrollo de Cubesats $5,000

Algunas soluciones comerciales que hacen uso del estándar Cubesat:

Pumpkin Inc. http://www.cubesatkit.com/

Tyvak http://tyvak.com/

Innovative Solutions In Space (ISIS)

http://www.isispace.nl/cms/

GomSpace http://www.gomspace.com/

Clyde Space http://www.clyde-space.com/

Stras Space http://www.stras-space.com/

Space Micro http://www.spacemicro.com/

Sequoia Space http://www.sequoiaspace.com/

Blue Canyon Technologies http://bluecanyontech.com/

Space Flight http://www.spaceflight.com/

TiGA-U Cubesat http://www.cubesatpro.com/index.php

Aerojet http://www.rocket.com/cubesat (propulsion)

Berlin Space Technologies

http://www.berlin-space-tech.com/

AAC Microtec http://www.aacmicrotec.com/

Tethers Unlimited http://www.tethers.com/

Astronautical Develooment LLC http://www.astrodev.com/public_html2/

Group of Astrodynamics for the Use os Psace Systems (G.A.U.S.S)

http://www.gaussteam.com/

SSBV Aerospace & Technology Group http://www.ssbv.com/

Solar MEMS http://www.solar-mems.com/en/

CU Aerospace http://www.cuaerospace.com/ (propulsion)

SkyFox Labs http://www.skyfoxlabs.com/

Algunas soluciones comerciales que hacen uso del estándar Cubesat:

GUMUSH Aerospace & Defense http://www.gumush.com.tr/

Planetary Systems Corporation

http://www.planetarysystemscorp.com/

Busek Co http://www.busek.com/ (propulsión)

Nano Avionics JSC http://n-avionics.com/

(integración y pruebas de Cubesats)

VACCO Industries http://www.cubesat-propulsion.com/ (propulsión)

IQ wireless http://www.iq-wireless.com/en/sa-radio-technology

(comunicaciones)

Helical Communication Technologies HCT

http://www.helicomtech.com/

(comunicaciones)

Algunas soluciones comerciales que hacen uso del estándar Cubesat:

• Capacidades para desorbitar

• Utilización de arreglos de antenas en fase y

sistemas codificadores para transmitir más

información por bit que se envía.

• Antenas desplegables que permitan

comunicaciones con mejores tazas de

transmisión y ganancia.

Retos de la tecnología CubeSat

• Acoplamiento con otras naves y

otros Cubesats.

• Vuelos en formación y conformación

de sistemas mayores.

• Constelaciones de satélites pequeños.

Otros retos

• Integración con otras tecnologías

– Drones

– IOT

– Computación en la nube

– Big data

Un reto más: financiamiento

Una opción: Crowdfunding

Algunos CubeSats apoyados por

Kickstarter

Ardusat

Obtuvieron

$106,330 USD de

676 donadores

Algunos CubeSats apoyados por

Kickstarter

Tardissatellite

Pideron$30,000 USDRecibieron$88,880 USD de 3,231 donadores

Algunas empresas mexicanas

activas en el desarrollo de

CubeSats

• Darse cuenta que el espacio es alcanzable.

• Concentrarse en la misión.

• Aprender el proceso completo de un

programa satelital.

• Desde la conceptualización de la

misión hasta su retiro.

• Entender los aspectos importantes:

ingeniería de sistemas, la administración

del proyecto y el trabajo en equipo lo

fundamental.

Buscar nichos de

oportunidad.

¿Cómo comenzar?

Los CubeSats:

• Son una alternativa viable de

acceso al espacio para los países

en desarrollo

• Abrirán nuevos mercados de

aplicaciones basadas en el

espacio.

• Pueden revolucionar las

aplicaciones espaciales.

En resumen:

Llegaron para quedarse

• Son un estándar sólido que

está siendo aceptado por

las comunidades

comerciales y de

investigación.

• Su bajo costo, reducido

tiempo de tiempo de

desarrollo y uso de COTs

son su mejor ventaja.

En la Agencia Espacial Mexicana estamos

comprometidos con las aplicaciones

CubeSats y apoyamos a las instituciones

académicas y de investigación en su

desarrollo.

¡Muchas gracias!¡Nos vemos en la IAC 2016!

duarte.carlos@aem.gob.mx

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