CubeSat: pequeños satélites para grandes ideas
CubeSats se ha convertido en una forma económica y versátil para que empresas, universidades y organizaciones accedan al espacio.
Estos satélites miniaturizados tienen aproximadamente el tamaño de un cubo de Rubik y son lo suficientemente pequeños como para sostenerlos en la mano.
Pero la principal ventaja es que son baratos de construir. Esto significa que sus pequeñas cargas útiles brindan grandes oportunidades al mundo de la tecnología de detección remota.
En este artículo, discutiremos las ventajas y desventajas de los satélites cúbicos, así como algunos de sus casos de uso.
Tamaño de un CubeSat
Los CubeSats son satélites artificiales muy pequeños que orbitan la Tierra. Son tan pequeños que puedes sostenerlos en tu mano. Estos satélites se componen de dimensiones estandarizadas de 10x10x10 cm, lo que equivale a 1U.
1 CubeSat = 1U
Pero si acumula otras características como paneles solares, antenas de comunicación y lectores de imágenes, agrega unidades adicionales (U). Por ejemplo, si agrega 6 unidades adicionales, sería igual a 6U.
6 CuseSats = 6U
Por ejemplo, los planetas CubeSat (también conocidos como palomas) tienen factores de forma de 3U (10 cm x 10 cm x 30 cm) con componentes estándar disponibles en su mayoría, como un sistema de cámara óptica, un panel solar y una antena de comunicación.
Costo y Peso
Los satélites de cubo pesan menos de 1,33 kg (3 libras) por unidad (U). Esto los coloca en la categoría de nanosatélites, que está en el rango de 1 kg a 10 kg. De hecho, el CubeSat más pequeño mide 0,25U, que son solo unos pocos cientos de gramos.
No solo son más pequeños que los microsatélites (10-100 kg), sino que son cientos de veces más pequeños que los satélites tradicionales. Los satélites como Landsat son más de 15 veces más grandes que una lavadora y tienen una masa de al menos 1500 kg.
Dado que estos están diseñados para una masa y un volumen reducidos, los materiales utilizados en su fabricación también son muy ligeros. Y debido a que los satélites cúbicos tienen piezas estándar de bajo costo y usan componentes electrónicos disponibles comercialmente, son muy populares para aquellos con presupuestos limitados.
Ventajas
Como ya sabe, los satélites cúbicos son pequeños, livianos y económicos. Pero aquí están algunas de sus otras ventajas principales:
- Tiempo de desarrollo rápido y facilidad de mantenimiento.
- Construido a partir de componentes comerciales listos para usar (COTS).
- Modular, escalable y se puede utilizar para diferentes misiones y propósitos.
- Bajo riesgo de inversión debido a cómo se pueden construir.
- Fácil de poner en órbita a través de la Estación Espacial Internacional.
- El uso es exclusivamente en órbita terrestre baja (LEO).
- Según la NASA, 300 000 dólares suelen ser suficientes para lanzar un 3U a la órbita terrestre baja (CSLI) 1 .
Desventajas
Aunque existen ventajas principalmente relacionadas con el costo y el tamaño, los satélites cúbicos también enfrentan varios desafíos.
- Tienen poca o ninguna propulsión, por lo que no puedes controlar hacia dónde van. Debido a que necesita una forma de moverse, los mini sistemas de propulsión agregan un costo adicional.
- Los lanzamientos fallidos son más comunes en comparación con los satélites tradicionales.
- Debido a sus menores dimensiones, limita su vida operativa.
- Es poco común para los nanosatélites en órbita terrestre media (MEO), órbita geoestacionaria (GEO) y órbita altamente elíptica (HEO).
- Los nanosatélites tienen una vida útil más corta en comparación con los satélites tradicionales y pueden permanecer en órbita a veces por no más de un año.
Una industria que despega literalmente
El primer lanzamiento de CubeSat fue en 2004. Pero últimamente, la industria está despegando, perdón por el juego de palabras. Para empresas como Planet, los satélites cúbicos son un elemento esencial de su modelo de negocio de diseño esbelto y de bajo coste. Sin la constelación de Dove, productos como Planetscope no existirían.
Desde el seguimiento de desastres, el monitoreo del cambio climático e incluso la entrega de conectividad a Internet, hay cientos de casos de uso para la tecnología satelital y de detección remota en el espacio.
Debido a la llegada de los satélites cúbicos, ahora cualquier país puede aprovechar la tecnología de detección remota. Aquí hay una lista abreviada de algunos de los CubeSat junto con el país de origen.
- Maya-1 (Filipinas)
- Maya-2 (Filipinas)
- SwissCube-1 (Suiza)
- F-1 (Suecia)
- Cubo EST (Estonia)
- M-Cubed (EE. UU.)
- SkyCube (Estados Unidos)
- GhanaSat-1 (Ghana)
- ITF-1 (Japón)
- ZACube1 (Sudáfrica)
- UWE-1 (Rusia)
- Negai (Japón)
- Rincón (Estados Unidos)
- Kysat-1 (EE. UU.)
Internet en órbita
Incluso en la era de Internet, todavía hay partes del mundo que carecen de acceso confiable a información digital y en línea. Esto no solo es cierto para los países en desarrollo, sino que incluso en partes de América del Norte, puede tener dificultades para obtener un servicio confiable.
Las regiones remotas, donde la conectividad puede ser costosa o difícil de adquirir, y las ubicaciones que están fuera de lo común son algunos de los desafíos que seguirán dificultando el acceso a Internet.
Las constelaciones de CubeSat son una forma de brindar acceso satelital y conectividad a lugares de difícil acceso. Los pequeños satélites son una herramienta prometedora para brindar acceso a Internet a áreas remotas que sufren de falta de conectividad.
¿Qué sigue para CubeSats?
Los CubeSats son una nueva clase de pequeños satélites que se están volviendo comunes en nuestra industria satelital.
No es solo por su tamaño más pequeño y peso más ligero, sino por el hecho de que puedes construirlos sin arruinarte.
El presente y el futuro parecen prometedores para los nanosatélites que pueden lanzarse en grandes cantidades para realizar tareas como la recopilación de datos.
Ahora, se ha convertido en una herramienta principal para universidades y empresas que desean realizar experimentos enfocados que de otro modo no serían posibles con los satélites voluminosos tradicionales.
Referencias
- CubeSat101: conceptos y procesos básicos (PDF)
- Goddard CubeSats: Descubriendo nuestro Sistema Solar y más allá con poderosas misiones CubeSat
- Evaluación de Imágenes Comerciales Compendio de Satélites de Detección Remota
¿Para qué se utilizan los satélites cúbicos?
Los Cubesats son satélites en miniatura que se han utilizado exclusivamente en órbita terrestre baja durante 15 años y ahora también se utilizan para misiones interplanetarias. Al principio, se usaban comúnmente en la órbita terrestre baja para aplicaciones como la teledetección o las comunicaciones.
cuanto cuesta un satelite cubo
Hoy en día, el precio de mercado promedio para lanzar un cubesat (típicamente de 1 a 20 kg de masa) a la órbita terrestre baja es de alrededor de $30,000 por kilogramo en un lanzador dedicado. Esto implica que para lanzar un cubesat de 12U (20 kg), uno debe esperar pagar alrededor de $600,000.
¿Cuánto duran los satélites cúbicos?
Se consideraron condiciones iniciales en función de algunas características físicas y orbitales habituales (peso del satélite, semieje mayor, excentricidad e inclinación de la órbita), para que un CubeSat permanezca en órbita por un período no mayor a 25 años.
¿Qué tan grande es un satélite cúbico?
Los CubeSats son una clase de naves espaciales de investigación llamadas nanosatélites. Los CubeSats están construidos con dimensiones estándar (Unidades o "U") de 10 cm x 10 cm x 10 cm. Pueden tener un tamaño de 1U, 2U, 3U o 6U y, por lo general, pesan menos de 1,33 kg (3 libras) por U.