TechEdSat es una serie de proyectos y misiones de colaboración que une a estudiantes universitarios con investigadores de la NASA para evaluar nuevas tecnologías para su uso en satélites pequeños, o CubeSats.
Los estudiantes realizan el trabajo práctico (diseñando, construyendo y probando los sistemas de la nave espacial CubeSat y analizando los resultados) para cada misión de vuelo, bajo la tutoría de ingenieros en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California.
Las tecnologías CubeSat permiten el uso eficiente de satélites pequeños para una variedad de propósitos tecnológicos y de investigación, y el enfoque de la misión de la serie TechEdSat es traer pequeñas cargas útiles desde la órbita de vuelta a la Tierra. Avanzar en los sistemas de entrada, descenso y aterrizaje, o EDL, para CubeSats, y compartir nueva tecnología con la comunidad de vuelos espaciales, permitirá que más investigadores accedan a oportunidades de vuelo rentables, lo que conducirá a más pruebas de tecnología y ciencia en el espacio.
Por ejemplo, poder enviar CubeSats desde la órbita a la Tierra podría proporcionar la entrega bajo demanda de muestras o hardware desde la Estación Espacial Internacional o futuras plataformas espaciales. Esta tecnología también podría permitir que futuras misiones de naves espaciales pequeñas alcancen la superficie de Marte u otros mundos en nuestro sistema solar.
Algunos de los sistemas utilizados para controlar la EDL de una nave espacial son similares a conducir un automóvil: utilizan sistemas de frenado, dirección y navegación para llegar a casa. Único en los vuelos espaciales es la necesidad de mitigar el intenso calentamiento que proviene de la velocidad a través de la atmósfera.
Hasta ahora, todas las naves espaciales TechEdSat se han quemado intencionalmente en la atmósfera de la Tierra al final de sus misiones. Estas misiones iniciales realizan pruebas en altitudes de hasta más de 250 millas sobre la Tierra, resolviendo los problemas de las primeras fases de los sistemas EDL para asegurarse de que los sistemas funcionen y sean seguros. El objetivo final es desarrollar un sistema EDL completo y eventualmente aterrizar un CubeSat en una ubicación definida en la Tierra.
Se desarrolla una variedad de tecnologías a través de las misiones TechEdSat, incluido el freno exo. Esta nueva tecnología es un "ala" que puede reducir la velocidad de una nave espacial y eventualmente permitirle regresar a la Tierra, o potencialmente a otros mundos como Marte, de manera controlada. Construcciones de láminas, utilizando materiales plásticos y metálicos, dobladas en origami en diseños que pueden expandirse, remodelarse y controlarse mediante comandos enviados a través de enlaces de comunicación de espacio a espacio. Para facilitar esto, la serie TechEdSat también está avanzando en soluciones innovadoras para comunicaciones en órbita terrestre baja.
Los métodos de comunicación actuales son costosos y demasiado voluminosos para CubeSats, y las nuevas tecnologías podrían permitir a los investigadores extender estos conceptos a misiones lunares y planetarias, ampliando las capacidades de los satélites pequeños más allá de la órbita terrestre baja. Además, las innovaciones recientes han permitido una potencia de procesamiento integrada mucho mayor. El uso de unidades de procesamiento gráfico que utilizan circuitos analógicos eléctricos para imitar el sistema nervioso humano, conocidos como procesadores neuromórficos, agrega mucha más capacidad de "pensamiento" en estas pequeñas cajas.
La próxima evolución del proyecto TechEdSat es la plataforma Nano-Orbital Workshop, o NOW, que incluye la colaboración de la industria y otras organizaciones gubernamentales que trabajan juntas a un ritmo rápido con la capacidad de tener una alta cadencia de misiones de vuelo.
La capacidad de probar estas nuevas tecnologías en el espacio a un costo tan bajo es posible gracias a los sistemas estandarizados inherentes al concepto CubeSat, incluido el sistema que los expulsa al espacio desde naves espaciales más grandes.
Las tecnologías CubeSat permiten el uso eficiente de satélites pequeños para una variedad de propósitos tecnológicos y de investigación, y el enfoque de la misión de la serie TechEdSat es traer pequeñas cargas útiles desde la órbita de vuelta a la Tierra. Avanzar en los sistemas de entrada, descenso y aterrizaje, o EDL, para CubeSats, y compartir nueva tecnología con la comunidad de vuelos espaciales, permitirá que más investigadores accedan a oportunidades de vuelo rentables, lo que conducirá a más pruebas de tecnología y ciencia en el espacio.
Por ejemplo, poder enviar CubeSats desde la órbita a la Tierra podría proporcionar la entrega bajo demanda de muestras o hardware desde la Estación Espacial Internacional o futuras plataformas espaciales. Esta tecnología también podría permitir que futuras misiones de naves espaciales pequeñas alcancen la superficie de Marte u otros mundos en nuestro sistema solar.
Algunos de los sistemas utilizados para controlar la EDL de una nave espacial son similares a conducir un automóvil: utilizan sistemas de frenado, dirección y navegación para llegar a casa. Único en los vuelos espaciales es la necesidad de mitigar el intenso calentamiento que proviene de la velocidad a través de la atmósfera.
Hasta ahora, todas las naves espaciales TechEdSat se han quemado intencionalmente en la atmósfera de la Tierra al final de sus misiones. Estas misiones iniciales realizan pruebas en altitudes de hasta más de 250 millas sobre la Tierra, resolviendo los problemas de las primeras fases de los sistemas EDL para asegurarse de que los sistemas funcionen y sean seguros. El objetivo final es desarrollar un sistema EDL completo y eventualmente aterrizar un CubeSat en una ubicación definida en la Tierra.
Se desarrolla una variedad de tecnologías a través de las misiones TechEdSat, incluido el freno exo. Esta nueva tecnología es un "ala" que puede reducir la velocidad de una nave espacial y eventualmente permitirle regresar a la Tierra, o potencialmente a otros mundos como Marte, de manera controlada. Construcciones de láminas, utilizando materiales plásticos y metálicos, dobladas en origami en diseños que pueden expandirse, remodelarse y controlarse mediante comandos enviados a través de enlaces de comunicación de espacio a espacio. Para facilitar esto, la serie TechEdSat también está avanzando en soluciones innovadoras para comunicaciones en órbita terrestre baja.
Los métodos de comunicación actuales son costosos y demasiado voluminosos para CubeSats, y las nuevas tecnologías podrían permitir a los investigadores extender estos conceptos a misiones lunares y planetarias, ampliando las capacidades de los satélites pequeños más allá de la órbita terrestre baja. Además, las innovaciones recientes han permitido una potencia de procesamiento integrada mucho mayor. El uso de unidades de procesamiento gráfico que utilizan circuitos analógicos eléctricos para imitar el sistema nervioso humano, conocidos como procesadores neuromórficos, agrega mucha más capacidad de "pensamiento" en estas pequeñas cajas.
La próxima evolución del proyecto TechEdSat es la plataforma Nano-Orbital Workshop, o NOW, que incluye la colaboración de la industria y otras organizaciones gubernamentales que trabajan juntas a un ritmo rápido con la capacidad de tener una alta cadencia de misiones de vuelo.
La capacidad de probar estas nuevas tecnologías en el espacio a un costo tan bajo es posible gracias a los sistemas estandarizados inherentes al concepto CubeSat, incluido el sistema que los expulsa al espacio desde naves espaciales más grandes.
La plataforma CubeSat tiene tamaños estándar para ambos satélites y sus interfaces con mecanismos de despliegue, como un enchufe y un enchufe domésticos. Dispensadores especiales ayudan a que los CubeSats encajen con el desplegador en la estación espacial y otros vehículos. CubeSats vienen en varios tamaños, con la unidad básica que viene en un cubo, aproximadamente del tamaño de una caja de pañuelos cuadrada y capaz de caber en su mano. CubeSats utiliza un esquema de tamaño estándar, donde cada cubo de 10 centímetros se considera una unidad, o U. La primera misión de TechEdSat fue de 1U de tamaño, y las misiones recientes se expandieron hasta 6U.