Nuevo centro de investigación para nanosatélites de la TU Berlín

Merlin Barschke, estudiante de doctorado en el departamento de ingeniería aeroespacial, trabaja en el satélite TechnoSat. (© TU Berlín/PR/Ulrich Dahl)

Sascha Weiß, doctorando en el departamento de Tecnología Aeroespacial, con dos modelos BEESAT. (© TU Berlín/PR/Ulrich Dahl)

Mediciones en el modelo de cualificación de ingenieros del nanosatélite BEESAT-2. (© TU Berlín/PR/Ulrich Dahl)

La instalación de antenas en el tejado de la TU Berlín pertenece a la tecnología de estaciones terrestres del departamento de ingeniería aeroespacial. (© TU Berlín/PR/Ulrich Dahl)

La instalación de antenas en el tejado de la TU Berlín pertenece a la tecnología de estaciones terrestres del departamento de ingeniería aeroespacial. (© TU Berlín/PR/Ulrich Dahl)

Cuanto más pequeño y ligero sea un satélite, más económico será en el lanzamiento. Se deben invertir entre 10 y 100 millones de euros para poner en órbita un satélite convencional de unos pocos cientos de kilogramos y algunos metros de longitud con un cohete. Se calcula un coste de lanzamiento de 20.000 euros por kilogramo. En la TU Berlín se desarrollan y operan nanosatélites que caben en un bolso de mano y pesan solo entre 1 y 15 kilogramos. Con el recientemente inaugurado centro de investigación para nanosatélites, que es único a nivel mundial como institución universitaria, la universidad cuenta en el campus de Charlottenburg con un lugar donde científicas y científicos trabajan junto con estudiantes en siete nuevos satélites. Estos pueden detectar incendios forestales con cámaras infrarrojas, probar nuevas tecnologías en el espacio o crear una red de comunicación para satélites débiles.

“En el departamento de Ingeniería Aeroespacial de la TU Berlín, la investigación y la enseñanza se complementan de manera muy impresionante,” explica el Prof. Dr. Christian Thomsen, presidente de la TU Berlín. “Los satélites que desarrollan y construyen estudiantes y doctorandos marcan hitos en la investigación de nanosatélites a nivel mundial. El centro de investigación para nanosatélites no solo es un lugar para innovaciones, sino también para la formación de nuevos talentos, que aquí pueden prepararse muy bien para los desafíos en ciencia e industria.”

El Prof. Dr.-Ing. Klaus Brieß, director del departamento de Ingeniería Aeroespacial en la TU Berlín, dice: “La categoría de nanosatélites, con una masa de 1 a 15 kilogramos, aún está en sus inicios de desarrollo hacia herramientas completas para la vigilancia del medio ambiente, teledetección o comunicación. Investigamos en componentes innovadores para nanosatélites, así como en demostraciones espaciales de nuevas plataformas de instrumentos y sistemas satelitales.”

El nuevo centro de investigación para nanosatélites ocupa un total de 330 metros cuadrados y cuenta con un centro de control de misiones, un área de integración y prueba protegida contra cargas electrostáticas con cámara térmica, cámara de vacío y estación de control de temperatura, además de puestos de trabajo informáticos y una sala de reuniones. Los costes totales para la construcción y equipamiento del centro de investigación ascienden a aproximadamente 100.000 euros. En este laboratorio se integran los nanosatélites TUBIN, TechnoSat y cuatro modelos S-Net, que se desarrollan en proyectos financiados por el Ministerio Federal de Economía y Tecnología. Los satélites deben realizar tareas de investigación exigentes.

Con TUBIN (Satélite Nanos infrarrojo de la TU Berlín) se desarrolla y prueba la teledetección terrestre con instrumentos ópticos. El satélite tiene una masa total de unos 15 kilogramos y dimensiones externas de aproximadamente 30 por 45 por 45 centímetros. Transporta una carga útil con dos cámaras infrarrojas y una cámara sensible en el rango de longitudes de onda visibles. La carga útil infrarroja demostrará la aplicabilidad de la tecnología de bolómetros para detectar y observar hotspots como incendios forestales desde el espacio. La misión está prevista para su lanzamiento en 2016.

El objetivo principal de la misión TechnoSat (lanzamiento planeado para 2015) es la demostración y prueba en el espacio de componentes y subsistemas desarrollados recientemente para nanosatélites. El objetivo secundario es el desarrollo y uso del bus de nanosatélites adaptable y reutilizable TUBiX20 (plataforma de nanosatélites de próxima generación de 20 kg de la TU Berlín). La adaptabilidad aquí se refiere a la capacidad del bus para ajustarse a diferentes cargas útiles, órbitas y escenarios de misión. TechnoSat tendrá un peso de lanzamiento de aproximadamente 15 kilogramos y dimensiones externas de unos 30 por 45 por 45 centímetros.

Con los cuatro satélites S-Net se investigarán y demostrarán las bases metodológicas, teóricas y técnicas para una comunicación moderna fiable entre satélites. Los posibles campos de aplicación incluyen investigación ambiental y climática, sistemas de alerta temprana global, monitoreo de desastres, vigilancia del tráfico, así como servicios en órbita y robótica planetaria. Cuatro transceptores de radio para comunicación entre satélites, desarrollados en la TU Berlín, se integrarán en cuatro satélites de la clase de 10 kilogramos que vuelan en formación y formarán una red de comunicación en banda S. Se espera que los experimentos en el espacio comiencen en 2016.

El trabajo basado en principios minimalistas en el departamento de Ingeniería Aeroespacial de la TU Berlín, tanto en tecnología como en consumo energético, inicialmente tenía como objetivo la enseñanza y formación. Desde 1963, en la universidad se enseñan los fundamentos de la ingeniería aeroespacial y, desde hace 25 años, se desarrollan y construyen en colaboración con estudiantes micro, nano y picosatélites. Ahora, la TU Berlín lidera mundialmente en investigación de nanosatélites. Ya se han lanzado con éxito diez satélites TU, incluidos los tres BEESAT (Satélites de experimentación y formación de Berlín), cuya primera serie se considera un hito tecnológico. Son los satélites más pequeños construidos en el departamento, con aproximadamente 10 centímetros de arista y 1 kilogramo de peso total. El lanzamiento de BEESAT-4 está planeado para 2015.

Con el nuevo centro de investigación para nanosatélites, el campus de Charlottenburg se enriquece con otro lugar de investigación moderno. Recientemente se inauguraron el laboratorio BasCat para investigación en catálisis, un laboratorio de energía para investigación en turbinas de gas y una casa para bioquímica. Además, a finales de 2013, la Stiftung Wüstenrot anunció que destinará 3,5 millones de euros para la renovación del gran tanque de rotación rosa en el campus de Charlottenburg, con el fin de proteger su arquitectura excepcional y facilitar futuras investigaciones en ese edificio.