En profundidad
Figura 3. Vista superior del micro-satélite UPMSat-2. Fuente: IDR/UPM
Esto ha sido decisivo para que los
ejércitos de diversos países estén
apostando por incluir los pequeños
satélites en sus planes de defensa. Se
puede destacar que entre 2012 y 2019
se han puesto en órbita más de 100
nano y microsatélites desarrollados
por programas militares de EE.UU.,
Rusia y China. De forma más concre-ta,
se pueden mencionar Gunsmoke-L
y Polaris (EE.UU.) o Buccaneer (Aus-tralia),
actualmente en desarrollo.
UPMSat-2: un micro-satélite de
demostración tecnológica en órbita
El UPMSat-2, de 50 kg de masa (in-cluido
en la categoría de micro-satéli-tes),
describirá una órbita heliosíncro-na
alrededor de la Tierra de 500 km
de altitud y 97° de inclinación.
La estructura del UPMSat-2 es un orto-edro
de dimensiones 0.50 m x 0.50 m
x 0.60 m, por lo que permite una distri-bución
de subsistemas y equipos simi-lar
a la de los satélites convencionales,
pero más versátil en términos de coste
y masa (ver Figura 4). Además, presen-ta
una estructura multiplataforma que
puede ser adaptada a una gran diversi-dad
de instrumentos y cargas de pago,
facilitando su futura adaptación a otras
misiones y objetivos.
La estación terrena de seguimien-to
está localizada en el Centro de
Control del IDR/UPM, en el parque
científico y tecnológico de la UPM si-tuado
en Montegancedo (Madrid). El
UPMSat-2 realizará 15 órbitas al día
alrededor de la Tierra, pasando dos
veces por encima de la estación te-rrena.
Las comunicaciones se realiza-rán
en banda UHF a 436 MHz (banda
amateur) y 400 MHz (banda científica,
para datos codificados).
La misión principal del UPMSat-2 es
la demostración tecnológica en órbi-ta,
por lo que su objetivo fundamen-tal
es evaluar el comportamiento de
instrumentos, sistemas o equipos en
ambiente espacial. Esto permite la
calificación de los equipos embarca-dos
para su uso posterior en nuevas
misiones espaciales.
Los sistemas embarcados en el UPM-Sat-
2 están desarrollados por empre-sas
del sector aeroespacial (nacional
e internacional), así como por profe-sores
e investigadores de la UPM. Y
son los siguientes:
Micro Thermal Switch, desarrolla-do
por Iberespacio: dispositivo de
control térmico miniaturizado que
funciona como un interruptor térmi-co
(Figura 3), permitiendo la activa-ción/
desactivación de instrumen-tos
en función de su temperatura.
Magnetómetro Bartington, desarro-llado
por Bartington Instruments
Ltd.: sensor para la medida del
campo magnético terrestre que pre-senta
altas prestaciones en cuanto
a la precisión de las medidas.
Reaction Wheel, desarrollado por
SSBV Space & Ground Systems:
modelo miniaturizado de rueda de
inercia empleado para modificar
la actitud del satélite y permitir el
apuntamiento en una de las direc-ciones
del espacio.
Electronic-BOX (EBOX), fabricado
por TECNOBIT S.L. (grupo Oesia):
constituye la electrónica embar-cada
en el UPMSat-2. Está desa-rrollado
bajo las especificaciones
definidas por el instituto.
Solar Sensors SS6: Sistema forma-do
por 6 fotodiodos comerciales
adaptados para su uso en espacio.
Su objetivo es incluir información
sobre la posición del satélite con
respecto al Sol en las leyes de con-trol
del subsistema de actitud.
Como subsistema de potencia, el
UPMSat-2 cuenta con una batería
(SAFT) de 18 Ah y cinco paneles so-lares
fijos (formados por módulos co-merciales
de Selex Galileo), que han
sido integrados y ensayados en las
instalaciones del Instituto IDR/UPM
por personal del centro 2. El subsis-tema
de control térmico es fundamen-talmente
de tipo pasivo, empleando
mantas térmicas (MLIs, ver Figura 4),
y sensores de temperatura de tipo
AD590 y NTC. La batería del satélite
lleva incluido un sistema propio de
control térmico, desarrollado y valida-do
por personal del Instituto IDR/UPM,
que está formado por un conjunto de
resistencias eléctricas (heaters) cuya
activación/desactivación se controla
mediante un circuito de termostatos.
El control de actitud es de tipo magné-tico,
empleando en su función nominal
tres magnetopares (orientados según
los tres ejes del espacio) y dos mag-netómetros.
Este sistema permite con-trolar
la velocidad angular de rotación
del satélite y mantener el eje de rota-ción
perpendicular al plano orbital 3.
El sistema de gestión de datos está
formado por la electrónica (incluida
dentro del equipo EBOX) y el softwa-re
de vuelo. El ordenador de abordo
está basado en una FPGA LEON3,
con 4 MB de memoria SRAM y 1 MB
de memoria no volátil (EEPROM). Hay
disponibles 64 canales analógicos y
112 señales digitales, con interfaces
serie de tipos RS-232, RS-422, SPI e
I2C. El software embarcado ha sido
desarrollado por el grupo STRAST
(Real-Time Systems and Architectu-re
of Telematic Services) de la UPM,
y servirá para el control y monitoriza-ción
de la plataforma. El subsistema
de comunicaciones está compuesto
por el transceptor y el sistema de an-tenas,
formado por cuatro monopo-los
en polarización circular, en cuyo
diseño y medición ha participado el
Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 65. Segundo trimestre 2020 21