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Demoiselle OBC: Un Cambio de Juego para CubeSats

Esta computadora innovadora mejora las misiones de CubeSat en entornos complicados.

Victor O. Costa, Mauren D'Ávila, Douglas Arena, Vinicius Schreiner, Renan Menezes, Cleber Hoffmann, Edson Pereira, Lidia Shibuya Sato, Felipe Tavares, Luis Loures, Fernanda L. Kastensmidt

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Revolución CubeSat con el Revolución CubeSat con el OBC de Demoiselle computación avanzada a bordo. Transformando misiones satelitales con
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Los CubeSats son satélites pequeños y económicos que se han vuelto populares para varias misiones espaciales. Al principio se diseñaron con fines educativos, pero ahora tienen muchos roles en campos como la ciencia, la comunicación y la teledetección. Su tamaño pequeño permite que los equipos lancen más satélites a la vez, lo que los convierte en una herramienta útil para la exploración espacial moderna. ¡Son como pequeños héroes espaciales, haciendo grandes tareas sin ocupar demasiado espacio!

La Necesidad de Sistemas Confiables

Con su crecimiento, la necesidad de sistemas confiables a bordo, específicamente sistemas de Manejo de Datos a Bordo (OBDH), se ha vuelto crucial. Estos sistemas deben recopilar y procesar datos mientras mantienen el satélite funcionando sin problemas en condiciones espaciales difíciles. Piénsalo como los centros de control que aseguran que todo en el satélite funcione como debe. El ambiente duro del espacio presenta desafíos como temperaturas extremas y altos niveles de radiación, que pueden ser complicados para cualquier electrónica.

Demoiselle OBC: Una Solución para CubeSats

Para enfrentar estos desafíos, se ha desarrollado una nueva computadora a bordo para CubeSats, conocida como Demoiselle OBC. Es como tener una navaja suiza que incluye muchas características útiles en un paquete pequeño. Esta computadora está diseñada para ser fuerte y flexible, asegurando que pueda manejar diversas tareas en diferentes misiones. Se inspira en el espíritu innovador del pionero de la aviación Santos Dumont, quien creó el avión Demoiselle hace más de un siglo.

Características Clave del Demoiselle OBC

El Demoiselle OBC tiene varias características impresionantes. Está construido para resistir la radiación, que es una preocupación importante para el equipo espacial. Esto le permite seguir funcionando incluso en entornos donde otros sistemas podrían fallar. También admite actualizaciones en órbita, lo que significa que si algo necesita cambiar o mejorar más adelante, se puede hacer sin traer el satélite de vuelta a la Tierra. Esto hace que el OBC sea una herramienta adaptable para diversas misiones.

Desafíos que Enfrentan los CubeSats

Sin embargo, los CubeSats y sus sistemas OBDH enfrentan algunos problemas. Deben lidiar con partículas de alta energía que pueden causar daños, y a menudo tienen limites estrictos en tamaño, peso y potencia. Esto ejerce presión sobre los diseñadores para crear sistemas que aún puedan funcionar bien mientras se ajustan a estas limitaciones.

Las Misiones ITASAT2 y SelenITA

El Demoiselle OBC ha sido diseñado específicamente para apoyar misiones como ITASAT2 y SelenITA. Estas misiones buscan estudiar el clima espacial y la geofísica lunar, entre otras cosas. Los satélites volarán en Órbita terrestre baja (LEO) y Órbita Lunar Baja (LLO). ¡Es un poco como enviar a un pequeño equipo de investigadores para recopilar información en dos entornos diferentes al mismo tiempo!

Cómo Funciona el OBC

El Demoiselle OBC sirve como el centro principal para la recopilación de datos y la comunicación con la nave espacial. Gestiona todo, desde el control del tiempo hasta el funcionamiento de los instrumentos. A medida que llegan más datos de los sensores del satélite, utiliza capacidades de procesamiento avanzadas para dar sentido a todo. Esta capacidad es esencial, especialmente para futuras misiones que pueden enfrentar situaciones exigentes, como las del desafiante entorno lunar.

Un Enfoque por Capas en el Software

El software utilizado en el Demoiselle OBC también está diseñado de manera ingeniosa. Tiene una estructura por capas, lo que significa que diferentes niveles de software gestionan diferentes tareas. Esto ayuda a mantener las cosas organizadas y facilita la actualización o reparación de sistemas sin interrumpir toda la operación. Imagina que es como un pastel donde cada capa tiene su sabor único pero juntas crean un postre delicioso.

Supervisión para la Seguridad

Una característica importante del OBC es su sistema de supervisión. En términos simples, una computadora más pequeña y menos compleja ayuda a monitorear la computadora principal para asegurar que todo funcione como debe. Esto evita que un solo punto de falla cause problemas. Es como tener un mariscal de campo suplente listo para tomar el control si el titular no puede jugar.

Sistemas de Almacenamiento Masivo

Con todos estos datos recopilados, el Demoiselle OBC necesita un buen plan para almacenarlos. Utiliza una variedad de tipos de almacenamiento, asegurando que los datos se guarden de manera confiable. Hay una mezcla de memoria más rápida para acceso rápido y almacenamiento más duradero para mantener la información a largo plazo. Esto es vital para el éxito de la misión, ya que asegura que los datos no se pierdan incluso en circunstancias inesperadas.

Adaptándose a las Condiciones Cambiantes

A medida que los CubeSats operan en diferentes entornos, la recepción de señales puede ser a veces irregular. En casos donde las señales GPS son débiles, el Demoiselle OBC puede generar sus propias señales de tiempo. Esto asegura que las operaciones sigan en el camino correcto, incluso si el satélite no puede conectarse directamente a una señal de tiempo. ¡Es un poco como tener tu reloj a mano cuando se te muere el teléfono!

Planificación del Ciclo de Vida

La planificación del ciclo de vida es una parte importante del diseño del OBC. Esto significa pensar con anticipación sobre cada etapa de la vida del satélite, desde las pruebas hasta la operación real en el espacio, e incluso su eventual retiro. Al pasar por estas fases de manera metódica, el OBC puede alcanzar un alto nivel de confiabilidad.

Software de Vuelo

El software de vuelo del Demoiselle OBC está diseñado para ser flexible y seguro. Con toda la tecnología avanzada y las grandes ideas que implican las misiones actuales, el software debe ser capaz de manejar los requisitos cambiantes de manera eficiente. Al igual que un comediante de improvisación bien ensayado, el software puede adaptarse a nuevos desafíos mientras asegura estándares de seguridad y protección.

Mejora Continua

A medida que las misiones como ITASAT2 y SelenITA avanzan, cada paso ofrece lecciones aprendidas. Esto permite a los equipos hacer mejoras para futuras misiones. Ya sea que se trate de un mejor manejo de la radiación o una gestión de almacenamiento más efectiva, el objetivo es hacer que cada CubeSat subsecuente sea aún mejor que el anterior.

Conclusión

En resumen, el Demoiselle OBC es un avance significativo en los sistemas de manejo de datos a bordo para CubeSats. Con su capacidad para adaptarse a diversas condiciones, manejar entornos difíciles y apoyar múltiples misiones, está listo para tener un gran impacto en el mundo de la exploración espacial. Así como una confiable multiherramienta puede ayudarte a abordar una variedad de tareas en la tierra, el Demoiselle OBC está preparado para enfrentar los desafíos del espacio. A medida que estos pequeños satélites continúan su importante labor, están demostrando que el tamaño no importa cuando se trata de lograr grandes cosas.

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