El Minisat 01 fue un satélite desarrollado en España como medio para poner en marcha su programa espacial. El proyecto se inició en 1990 y fue financiado tanto por el Comité Interministerial de Ciencia y Tecnología Espaciales (CICYT) como por el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), quien también fue responsable de la gestión del proyecto. Después de algunos estudios de viabilidad, el satélite entró en fase de diseño en 1993 . Los principales objetivos del programa eran desarrollar un demostrador de tecnologíacon el fin de probar y desarrollar las capacidades de la nación para producir y administrar naves espaciales. Para ello, el INTA se asoció con empresas privadas y universidades para adquirir fondos y recursos. No obstante, también se hizo hincapié en mantener los costos al mínimo y garantizar la asequibilidad. [1]
Se suponía que el programa inicial implicaría al menos cuatro minisatélites (Minisat 1 a 4), pero solo Minisat 01 se puso en órbita. Un segundo diseño, el Minisat 02, fue desarrollado y probado en 2001, pero la misión fue cancelada y el satélite desguazado en 2002. [2]
Misión
El Minisat 01 fue concebido para realizar observaciones de la Tierra en una órbita baja además de cuatro experimentos científicos diferentes: [3]
- EURD ( Espectrógrafo Ultravioleta extremo para la observación de la Radiación Difusa ).
- CPLM (Columna de Puente Líquido en Microgravedad).
- LEGRI (generador de imágenes de rayos gamma de baja energía).
- ETRV ( Experiencia Tecnológica de un Regulador de Velocidad ).
Se ideó una carga útil alternativa, pero no se implementó, que consistía en cuatro experimentos adicionales: GOYA (Observador anhelado siempre de ráfagas de rayos gamma), SIXE (Experimento de rayos X español italiano), DOPA, XRASE. Estos experimentos se proyectarían más tarde para el Minisat 02 antes de que se desechara todo el proyecto. [4]
Cuerpo
El satélite se construyó entre CASA , que estaba a cargo del desarrollo de la plataforma, e INTA, que ideó principalmente las diferentes cargas útiles y la implementación del experimento. Se puso un gran énfasis en mantener bajos los costos, por lo que la construcción era modular (capaz de asignar hasta 300 kg de carga útil), pequeña (aproximadamente 1145 mm x 1005 mm x 1170 mm) y se proyectaba para tener una vida útil de 4 a 5 años. El cuerpo terminó pesando 195 kg (100 kg de estructura y 95 kg de carga útil) y tenía la forma de un prisma hexagonal con los experimentos atacados a las caras superior e inferior mientras que los lados montaban 4 paneles solares desplegables AsGa (550 mm x 800 mm en tamaño) capaces de proporcionar completamente la potencia necesaria para hacer funcionar el satélite (aproximadamente 50 W). [5]
El núcleo contenía una batería de NiCd y la unidad central de procesamiento y computación a bordo (un microprocesador Intel 80386 modificado ) con 32 Mb de RAM , 512 kb de EEPROM , 2.4 MIPS de rendimiento , 32 MBytes de almacenamiento de datos y múltiples núcleos redundantes . Una conexión de bus conecta el microprocesador con los experimentos capaces de proporcionar interfaces punto a punto mientras se gestiona el subsistema de control. Este se dividió en dos unidades básicas: la térmica y la cinética. El primero consistió en un recubrimiento aislante alrededor del cuerpo con termistores internos y externos para medir la temperatura y calentadores internos activos alrededor de los experimentos y la batería para mantener la temperatura dentro de los rangos operativos. La unidad cinética aseguró que el Minisat 01 mantuviera una posición favorable para maximizar la incidencia de la luz solar en los paneles solares, además de estabilizar la nave espacial en sus 3 ejes. Esta unidad consistía en una combinación de 3 barras de torsión colocadas ortogonalmente entre sí y una rueda de reacción en el plano de giro. Los datos de la posición actual del cuerpo fueron proporcionados por dos sensores solares colocados perpendicularmente y dos magnetómetros biaxiales que, trabajando en cooperación, podrían proporcionar información precisa sobre la posición del satélite hasta ± 3º de error . [6]
La comunicación con la Tierra se mantuvo utilizando transmisores de RF bidireccionales que operaban en la banda S con una velocidad de enlace descendente de 1 Mbit / sy una velocidad de enlace ascendente de 2 kbit / s.
Lanzamiento
El S / C fue lanzado desde un estadounidense Lockheed L-1011-385-1-15 TriStar N140SC registrados [7] con un cohete Pegasus XL- de Base Aérea de Gando , en las Islas Canarias el 21 de abril de 1997. [8] Era colocó con éxito una órbita cercana casi circular de 585 km de apoapsis y 566 km de periapsis con una inclinación de 151º (29º retrógrada ) y un período orbital de 96 minutos. [9]
Después de 5 años de operación exitosa, el satélite volvió a entrar en la atmósfera el 14 de febrero de 2002.
Durante toda su vida útil fue operado por INTA, quien monitoreó el satélite desde la Estación de Maspalomas (15º 37 '45 ”W, 27º 45' 49” N). [10]
Experimentos
EURD
Siendo el resultado de los esfuerzos conjuntos de INTA y la Universidad de California, Berkeley , este dispositivo debía realizar observaciones espectrográficas de radiación EUV difusa en el medio interestelar para examinar la composición de la Mesosfera . El foco de estas observaciones fueron las líneas de oxígeno y neutrinos de alta energía (por encima de 10 eV ) y alta vida media (por encima de 1024 s), cuya presencia puede ser indicativa de materia oscura .
Para archivar eso, el dispositivo empleó dos espectrómetros independientes equipados con banda espectral modulable (entre 350 y 1100 Å). Esto permitió comparar y filtrar las lecturas obtenidas con el fin de minimizar los errores sistemáticos provocados por la naturaleza ionizante del EUV, asegurando así un mayor grado de precisión. Cada espectrómetro tenía un tamaño de aproximadamente 40x40x13 cm y un peso de 11 kg con rejilla aguda (8 cm de diámetro, 18 cm de distancia focal con 2460 líneas / mm regladas holográficamente y fabricado en carburo de silicio / boro ) para proteger los instrumentos de medición. Bajo la rejilla se ubican los detectores de Placa Multicanal (MCP) con codificación de cuña y tira, orientados al exterior a través de una lente que les proporciona un FOV de 26º x 8º y cuatro posibles posiciones. Estos fueron: abierto (que transmite toda la longitud de onda), blindado (bloquea todas las emisiones y permite lecturas de radiación interna), filtro de fluoruro de magnesio (que permite medir la serie espectral Lyman-alfa ) y filtro de aluminio (que bloquea la mayor parte de la radiación Lyman mientras deja EUV hasta).
El dispositivo se colocó en un extremo del satélite, en dirección anti-sol y fue operado continuamente durante la vida del satélite. [11]
CPLM
Desarrollado por la Universidad Politécnica de Madrid, el CPLM fue un módulo de experimentación creado para estudiar el comportamiento de los fluidos cuando se ubican dentro de puentes simétricos de eje en condiciones de microgravedad . Consistía en una celda de prueba que contenía los puentes de fluido incrustados entre varios detectores ópticos , que eran capaces de medir cambios de posición y forma del fluido, y una unidad de mando. Esta unidad fue construida con un motor , capaz de cambiar la dirección de los puentes y reiniciar el experimento, y un acelerómetro que midió las fuerzas que actúan sobre el fluido de prueba. El módulo se colocó dentro de un contenedor cilíndrico que también contenía la fuente de alimentación , varios sensores de temperatura y presión y una tarjeta de memoria de respaldo .
Durante su ejecución operativa, el puente líquido se orientaría perpendicularmente al eje z (dirección Sol-satélite) y se activaría durante 5 minutos una vez a la semana. Como resultado, el satélite giraría ± 0.375 rpm longitudinalmente como consecuencia directa de las aceleraciones aplicadas en la CPLM. [12]
LEGRI
El LEGRI fue desarrollado por un internacional compuesto por INTA, el Laboratorio Rutherford Appleton (RAL) , la Universidad de Valencia y la Universidad de Birmingham . El objetivo principal era construir un prototipo de telescopio de rayos gamma capaz de detectar la radiación de baja energía (entre 10 y 200 keV) producida por la dispersión de la radiación gamma emitida por cuerpos celestes como agujeros negros , estrellas binarias o estrellas de neutrones .
El dispositivo iba a incorporar alguna tecnología de punta para su época, como los detectores emergentes HgI 2 desarrollados por el Centro de Investigaciones Energéticas y Medioambientales (CIEMAT) capaces de proporcionar lecturas precisas en el rango de energía de operación y un alto grado de resistencia térmica y muy buena relación peso-eficiencia. Originalmente 100 tales detectores donde para formar el Legri detección de sub-unidad, pero la naturaleza experimental de esta tecnología hicieron INTA elegir para mezclar una matriz de 80 HGI 2 20, más convencionales y fiables CdZnTe detectores. Esta decisión también permitió comparar directamente su rendimiento al trabajar en un entorno de 0 gy compartir FEE y flujos de ruido de fondo . Además de la subunidad de detección, LEGRI incorporó una unidad de filtrado hecha de un colimador mecánico apoyado en una placa de tungsteno en forma de panal que se ubica frente a los detectores, una fuente de alimentación de alto voltaje necesaria para alimentar el dispositivo y una unidad de procesamiento que administra los datos. y proporciona lecturas de actitud continuas en el satélite para facilitar la reconstrucción de imágenes y evitar el ruido de la señal . [13]
ETRV
Desarrollado por CASA, el ETRV fue un mecanismo de regulación de velocidad capaz de desplegar varios dispositivos como paneles solares, antenas y pruebas. Consistía en un motor eléctrico conectado a un resorte de torsión montado sobre una caja de cambios capaz de regular el movimiento y proporcionar un cierto grado de estabilidad. Para simular cargas útiles , se agregó un pequeño volante al final de un brazo de despliegue conectado directamente a la caja de cambios. Para asegurar la posición correcta del brazo móvil, un interruptor de lengüeta electromagnético mediría el impulso , el ángulo de giro y la velocidad del brazo proporcionando correcciones en tiempo real para el sistema y permitiendo una velocidad máxima de despliegue de 180º en aproximadamente 3 minutos.
El control del tiempo durante las diferentes fases de despliegue fue asegurado por una tuerca pirotécnica , encargada de mantener la integridad del sistema hasta el disparo de una carga pirocinética que señalaría que se cumplían las condiciones para iniciar todo el proceso de colocación. [14]
Referencias
- ^ MA García Primo, "Programa español MINISAT - Objetivos y resultados operativos", Actas del IV Simposio internacional sobre sistemas y servicios de satélites pequeños, 14-18 de septiembre de 1998, Antibes Juan les Pins, Francia
- ^ "MINISAT-01 - Directorio eoPortal - Misiones satélite" . directorio.eoportal.org . Consultado el 6 de mayo de 2020 .
- ^ "El Proyecto MINISAT" . Laboratorio de procesamiento de imágenes . 2010.
- ^ "Minisat 01" . space.skyrocket.de . Consultado el 6 de mayo de 2020 .
- ^ D. García-Asensio, M. Pérez-Ayucar, MA Serrano, "MINISAT 01, Concepto y evolución en las operaciones de una misión pequeña exitosa", Actas del 18o Simposio Internacional sobre Dinámica de Vuelos Espaciales (ESA SP-548), Munich, Alemania, 11-15 de octubre de 2004
- ^ Giménez, Álvaro. Ciencia con Minisat 01: Actas del Taller celebrado en Madrid del 26 al 28 de abril de 1999. Dordrecht; Boston: Kluwer Academic Publishers, © 2001.
- ^ "Minisat-01. El primer satélite español" . GranCanariaSpotters (en español). 2012-08-26 . Consultado el 8 de mayo de 2020 .
- ^ "El lanzamiento del satélite Minisat 01 desde Gran Canaria cumple 16 años" . www.laprovincia.es . Consultado el 8 de mayo de 2020 .
- ^ "INTERDIC Articulo. Minisat" . www.interdic.net . Consultado el 8 de mayo de 2020 .
- ^ Pascual (5 de octubre de 2016). "Minisat 01" . EsasCosas (en español) . Consultado el 8 de mayo de 2020 .
- ^ Morales, Carmen; Trapero, Joaquín; Gómez, Jose F .; Orozco, Verónica; Giménez, Álvaro; Bowyer, Stuart; Edelstein, Jerry; Korpela, Eric; Lampton, Michael; Cobb, Jeff (2001). "EURD: La misión y las estrellas de tipo OFB de flujos absolutos estelares" (PDF) . Astrofísica y Ciencias Espaciales . 276 : 141-150. doi : 10.1023 / A: 1011661323989 - a través de Kluwer Academic Publishers.
- ^ Sanz-Andrés, Rodríguez-De-Francisco, Santiago-Prowald, Ángel, Pablo, Julián (2001). "El Experimento CPLM (Comportamiento de Puentes Líquidos En Microgravedad) a bordo del MINISAT-01". Astrofísica y Ciencias Espaciales . 276 (1): 97-121. Bibcode : 2001Ap y SS.276 ... 97S . doi : 10.1023 / A: 1012011903516 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Suso, Julia; Blay, Pere; Almudena, Robert; Reglero, Víctor; Eyles, Chris J. (2001). "Salud del instrumento LEGRI. Una revisión histórica". Astrofísica y Ciencias Espaciales . 276 (1): 299-309. Bibcode : 2001Ap y SS.276..299S . doi : 10.1023 / A: 1011614921688 .
- ^ jdelaciencia (21 de abril de 2015). "El Minisat, satélite 100% español" . Juan de la Ciencia (en español) . Consultado el 8 de mayo de 2020 .
enlaces externos
- Sitio Oficial INTA (en español)