Chile lanza su primer satélite desarrollado al espacio: SUCHAI I

La hazaña de construir el primer satélite en el país, a cargo de un grupo multidisciplinario de investigadores y estudiantes de pregrado y postgrado de la FCFM de la Universidad de Chile ha sido un proyecto innovador y de gran potencial para el desarrollo de nuevo conocimiento y el desafío de explorar la industria de los satélites miniaturizados (o Cubesats) a un costo inferior al de la industria aeroespacial.

«El objetivo es posicionar a Chile como un país que es capaz de realizar ciencia espacial de alto nivel y que usa sus recursos limitados de manera inteligente. Queremos aprovechar las ventajas que existen hoy para ir al espacio, para nuestra población y el mundo. Tenemos que estar en el espacio», señala el investigador responsable del satélite SUCHAI I, Marcos Díaz, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la FCFM y responsable del Laboratorio de Exploración Espacial y Planetaria (LEEP). «El espacio ofrece muchas oportunidades, y esta experiencia nos da credibilidad para que nos podamos convertir en un actor mundial en el circuito de la industria de los pequeños satélites y ser activos generadores de ciencia espacial de alto nivel”, agrega el académico.

La FCFM respaldó el desafío de impulsar un Programa Espacial en la Universidad de Chile, financiando el proyecto del satélite SUCHAI I con un aporte que incluye la creación del laboratorio, el diseño y construcción del nanosatélite, además de las respectivas pruebas y certificaciones en Chile y en el extranjero, y la contratación de la agencia internacional que lo pondrá en órbita próximamente.

Para el decano de la FCFM, Patricio Aceituno, “se trata de abrir oportunidades a estudiantes talentosos para involucrarse en proyectos de vanguardia que los lleve al límite de su capacidad creadora, así como de demostrar al Estado que sus universidades pueden estar a la vanguardia del desarrollo tecnológico, si se les ofrece la posibilidad de hacerlo”.

Con esta iniciativa, la FCFM mantiene su tradición innovadora en el desarrollo y aplicaciones tecnológicas, que entre otros avances la llevaron a ser pionera en el desarrollo de la televisión en el país, a fines de la década del ’50, la incorporación de la computación en el ambiente universitario durante los años ’60, la introducción en el país del correo electrónico, y la experimentación pionera con vehículos movidos por energía solar, indicó el Decano.

SUCHAI, dijo el rector Ennio Vivaldi, «es una muestra más de que la U. de Chile trabaja para todos los chilenos y que es el motor de muchas áreas de desarrollo, incluso de la industria espacial». Por ello, relevó que este proyecto, «además de enriquecer la experiencia de investigación y formación en nuestras aulas, se constituye en un aporte al país dado que podrá materializar la democratización del espacio«.

“Es importante explicarle a la ciudadanía que el éxito del Programa Espacial de la Universidad de Chile no está en juego si el primer o segundo satélite falla. Por el contrario, a lo largo de toda investigación, el ensayo y error forma parte de los avances. El Programa Espacial fracasa si no se consolida su aprendizaje, vale decir, si no somos capaces de justificar apoyos para avanzar continuamente en la formación de capital humano avanzado, en el desarrollo de equipos tecnológicos, en el financiamiento y puesta a prueba de nuevas investigaciones y desafíos de exploraciones espaciales científicas a través de esta línea de satélites miniaturizados”, advierte el académico Marcos Díaz.

El desarrollo del SUCHAI I ha ido de la mano con una difusión del programa, tanto para público general como para escolares. A través de una maqueta educativa, réplica del nanosatélite, quienes visitan el campus Beauchef y el Laboratorio de Exploración Espacial y Planetaria (LEEP) de la FCFM, pueden apreciar el prototipo y recibir información sobre su desarrollo del programa espacial. En 2016, SUCHAI I y sus creadores estuvieron presentes en la FIDAE y fue presentado a la prensa.

El programa de investigación espacial contempla dos nuevas misiones, con los satélites SUCHAI II y III, que están en pleno desarrollo en el LEEP-FCFM, y en cuyos objetivos científicos se trabaja en forma conjunta con un equipo de investigación del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias, en el marco del Proyecto Anillo Fundamental Processes in Space Physics, liderado por el académico Juan Valdivia.

SUCHAI I

La Agencia de Investigación Espacial de la India ISRO (por sus siglas en inglés) será la encargada de poner en órbita al primer cubesat construido en Chile. SUCHAI I será lanzado al espacio desde la base Satish Dhawan Space Centre, ubicada en la isla de Sriharikota, entre el 23 y el 30 de junio, dependiendo de factores como el estado del tiempo y otros propios del lanzamiento. El cohete impulsor lleva como carga principal un satélite de la India (Carosat – 2E, de 727 kg), cuatro microsatélites, y 18 satélites tipo cubesat, entre los cuales está SUCHAI.

Si SUCHAI I logra exitosamente ponerse en órbita se podrá avanzar en la evaluación de tecnología utilizada en la construcción del satélite, así como de su capacidad instrumental para la ejecución de los experimentos programados. Al momento de su liberación en el espacio, SUCHAI I quedará girando alrededor de la Tierra en una trayectoria circular polar, a 505 kms. de altura, con una velocidad aproximada de 7 km/s. En estas condiciones el satélite orbitará la Tierra 15 veces al día, lo que representa un recorrido diario cercano a 43.200 kms.

De acuerdo a la regla establecida para todos los satélites, SUCHAI I deberá pasar los primeros 30 minutos «durmiendo». Esto evita eventuales accidentes con otros satélites o el mismo cohete que está en proceso de dejar en órbita a los otros satélites. La primera acción del SUCHAI será desplegar las antenas de comunicación con la estación terrestre, mientras que al mismo tiempo una pequeña cámara tomará una fotografía en la posición en la que se encuentra el satélite y la transmitirá a la estación de monitoreo. Con esto se inicia el proceso de ubicación del satélite en el espacio, lo que puede demorar entre tres horas y tres días, según la experiencia de realidades comparadas. Para estos efectos, el equipo de la FCFM trabaja en colaboración con una red mundial de estaciones terrestres que prestan apoyo para encontrar satélites después de los lanzamientos.

Experimentos en el SUCHAI I

El satélite sirve como vehículo de carga de tres experimentos científicos desarrollados por los investigadores de la FCFM. El ambiente de operación del SUCHAI ofrece condiciones hostiles difíciles de reproducir a nivel de superficie, ofreciendo la posibilidad de explorar el comportamiento de diversos sistemas en ese ambiente.

Un experimento consiste en medir variables del comportamiento físico de un circuito electrónico forzado a estar fuera del equilibrio. La ausencia protección frente a la radiación electromagnética, la transferencia limitada del calor (sólo por radiación) y las grandes variaciones de temperatura, hacen del espacio exterior un ambiente ideal para estudiar estadísticas relacionadas con la inyección de potencia en un circuito y compararlas con el comportamiento observado en la superficie de la Tierra.

Otro experimento pretende poner a prueba técnicas para la predicción de fallas en baterías desarrolladas por investigadores de la FCFM. Usualmente las baterías de iones de litio se cargan bajo el supuesto que se encuentran “completamente” descargadas. Este no es el caso del satélite dado que los paneles solares permiten cargar sus baterías mientras se consume su potencia. Por otra parte, el ambiente extremo en el que se desplaza el satélite permite poner a prueba diversos algoritmos para mejorar el desempeño de baterías de este tipo.

El tercer experimento consiste en medir la densidad de electrones en el plasma ionosférico a 505 kms. Para esto SUCHAI cuenta con un instrumento llamado probeta de Langmuir que consiste en un electrodo con forma de esfera que se proyecta fuera del satélite.

Además de estos experimentos, el despliegue del SUCHAI I en el espacio permitirá poner a prueba los innovadores sistemas constructivos de fabricación digital que se utilizaron en su construcción. Elementos electromecánicos complejos que hacen posible el despliegue de las antenas y de la probeta Langmuir fueron fabricados mediante impresión 3D empleando un material especial para su empleo en el espacio.