Un cubesat, construido en gran parte por estudiantes de pregrado y programado para lanzarse el domingo, explorará la viabilidad de un nuevo método de propulsión que podría permitir que satélites muy pequeños se muevan alrededor de la órbita de la Tierra sin transportar combustible. Esto podría allanar el camino para pequeños satélites que permanecen en órbita durante largos períodos y operan en enjambres. monitorear tormentas y desastres naturales, por ejemplo.

Un cubesat es aproximadamente del tamaño de una barra de pan, diseñado para viajar al espacio con una misión importante. Los Cubesats son formas económicas de probar nuevas tecnologías o permitir que los estudiantes adquieran experiencia práctica con la exploración espacial. MiTEE está programado para volar desde el puerto aéreo y espacial de Mojave en la demo de lanzamiento 2 de Virgin Orbit.

Si bien la atmósfera de la Tierra es mucho más espesa en el suelo, una dispersión de partículas de aire se extiende hasta la órbita terrestre baja, el territorio de aproximadamente el 60 por ciento de los satélites que orbitan la Tierra. Los satélites pequeños se ven más afectados por el arrastre de la atmósfera superior que los satélites grandes, ralentizando sus órbitas y haciendo que caigan hacia la Tierra.

"Estas naves espaciales más pequeñas simplemente no duran mucho, tal vez incluso de días a semanas, o unos meses, dependiendo de lo alto que sean, "dijo Brian Gilchrist, profesor de ingeniería eléctrica e informática, que supervisaba el equipo.

Y, a diferencia de los satélites más grandes, la mayoría de los satélites pequeños no pueden luchar contra la resistencia. La propulsión se logra típicamente empujando algo en la dirección opuesta al viaje, pero esto significa llevar material extra en el satélite que agrega peso y es un recurso limitado.

Pero debido a que los satélites pequeños son tan ligeros, es posible que puedan aprovechar un medio de propulsión diferente. En lugar de confiar en las reacciones iguales y opuestas de Newton para moverse, pueden ser capaces de aprovechar las leyes más sutiles del electromagnetismo.

El equipo está estudiando la idea de conectar dos pequeños satélites del tamaño de un teléfono celular con un cable de 10 a 30 metros de largo que pueda conducir corriente en cualquier dirección utilizando energía de paneles solares y cerrando el circuito eléctrico a través de la ionosfera de la Tierra. Cuando un cable conduce una corriente en un campo magnético, ese campo magnético ejerce una fuerza sobre el cable. El equipo planea usar la fuerza del campo magnético de la Tierra para subir más alto en órbita, compensando el arrastre de la atmósfera.

Los primeros experimentos para probar la idea serán en un satélite CubeSat llamado MiTEE-1:The Miniature Tether Electrodynamics Experiment-1. La versión que se lanza fue diseñada y construida por más de 250 estudiantes, en un curso de seis años. Fueron asesorados por ingenieros y técnicos del Laboratorio de Investigación de Física Espacial de la U-M (SPRL). La versión que se lanza ahora tendrá un brazo rígido desplegable, un metro de largo, entre un satélite del tamaño de una caja de pan y otro del tamaño de un gran teléfono inteligente. Medirá cuánta corriente se puede extraer de la ionosfera en diferentes condiciones.

"Es la primera vez que MiTEE lanzará un satélite, y ha tardado mucho en llegar. Estoy emocionado de ver finalmente el resultado de años de esfuerzo, "Lauren Citkowski, un senior en ingeniería aeroespacial.

En dos años y medio en el proyecto, Citkowski está agradecida por las experiencias que desarrollaron sus habilidades técnicas, como soldar y ensamblar electrónica, y las habilidades de comunicación e interpersonales que le permitirán prosperar en equipos de ingeniería interdisciplinarios.

El proyecto MiTEE continúa en la U-M, tomando datos de este satélite y planificando el siguiente. Una versión futura con una conexión más larga entre los satélites, 30 pies o más, demostraría que esta forma de propulsión electromagnética podría mantener el dispositivo en órbita.

El proyecto MiTEE participa en el Programa de Diseño Multidisciplinario (MDP), que ayuda a vincular a los estudiantes de toda la Universidad con la investigación de la facultad, desde estudiantes de primer año hasta estudiantes de nivel de maestría. A través de MDP, la Facultad de Ingeniería de la U-M también financia becas para estudiantes de familias de ingresos bajos y medios, o que pertenecen a la primera generación de la familia en asistir a la universidad. Todos los estudiantes que participan en MDP obtienen experiencia práctica en investigación e industria, preparándolos para carreras en ingeniería y ciencias espaciales.