Estonia planea lanzar un CubeSat al espacio a principios de 2019 con el objetivo de probar tecnologías avanzadas, incluyendo un freno de plasma para desorbitar satélites y propulsión de vela eléctrica. La misión, llamado ESTCube-2, servirá como un prototipo de la futura nave espacial en órbita lunar de Estonia.

ESTCube-2 es un CubeSat de tres unidades desarrollado principalmente por los estudiantes de la Universidad de Tartu en Estonia, así como por otros estudiantes de todo el mundo en el programa ESTCube. El satélite consta de los siguientes subsistemas:sistema de energía eléctrica (EPS), subsistema de comunicación (COM), ordenador de a bordo (OBC), sistema de control de actitud y órbita (AOCS) y estructura (STR).

Todos los subsistemas caben dentro de 0,6 unidades CubeSat y se integrarán con el bus del satélite construido por la Fundación Satélite de Estudiantes de Estonia (Fundación ESTCube) en cooperación con el Observatorio de Tartu y la Universidad de Tartu.

Esta estructura integrada tendrá varios objetivos importantes una vez que alcance la órbita de la Tierra. Los principales objetivos de la nave espacial son probar las capacidades de desorbitación de los frenos de plasma y la propulsión de velas de viento solar eléctrico (E-sail). Es más, el satélite también tomará imágenes de la Tierra, pruebe un subsistema de comunicación de alta velocidad y pruebe un revestimiento resistente a la corrosión en el espacio.

"El objetivo principal de la misión es la tecnología de desorbitación del freno de plasma de prueba, que es muy similar a la vela de viento solar eléctrica, "Andris Slavinskis, El Gerente de Proyecto de Satélite ESTCube-2 dijo a Astrowatch.net.

La desorbitación del freno de plasma se basa en el efecto de arrastre electrostático de Coulomb que da como resultado un intercambio de impulso entre un cuerpo cargado negativamente y el flujo de iones mediante el uso de una correa larga y delgada con carga eléctrica. Es por eso que ESTCube-2 desplegará y cargará una correa de 300 metros (984 pies), que se utilizará para reducir la altitud de la órbita del satélite. Esta correa larga podría desorbitar un satélite desde una altitud de 435 millas (700 kilómetros) a 310 millas (500 kilómetros) en medio año.

"Esperamos desorbitar el ESTCube-2 mucho más rápido de lo que sucedería con un aerodragio natural. Se necesitan más de 20 años para desorbitar desde una órbita de 650 kilómetros. Estimamos que un freno de plasma con una correa de 300 metros funcionaría en menos de un año. Cuando se prueba, el freno de plasma sería un componente importante en la mitigación de los desechos espaciales, "Dijo Slavinskis.

La correa debe tener una masa de aproximadamente 1.06 oz. (30 gramos) según estimaciones. Por lo tanto, el freno de plasma es un peso ligero, eficiente, económico, y un sistema de desorbitación escalable con el potencial de abordar el problema de los desechos espaciales en altitudes críticas de 560 millas (900 kilómetros) y menos.

E-sail es una tecnología de propulsión basada en extraer el impulso del flujo de plasma del viento solar y utiliza una correa cargada positivamente, mientras que el freno de plasma se carga negativamente. El predecesor de ESTCube-2 intentó una prueba anterior de esta tecnología, el ESTCube-1, que se lanzó al espacio en mayo de 2013. Sin embargo, el intento no tuvo éxito, ya que la mecánica de desenrollado del cable de la vela no sobrevivió a la vibración del despegue del cohete. Por eso, los científicos estonios depositan grandes esperanzas en el ESTCube-2, esperando poder probar con éxito esta nueva tecnología, esencial para el futuro barato, exploración espacial rápida. Es más, ven este CubeSat como un prototipo de una misión más compleja y difícil a la luna.

"El objetivo principal de ESTCube-2 es probar tecnologías para ESTCube-3 para evitar problemas en una órbita lunar mucho menos indulgente y más cara. La razón por la que queremos lanzar ESTCube-3 a la órbita lunar es el entorno auténtico de E-sail es el viento solar, que en la órbita terrestre baja está bloqueada por la magnetosfera de la Tierra. Desde el punto de vista del diseño de satélites, la falta de un campo magnético cambia la forma en que podemos controlar la actitud del satélite. En lugar de bobinas electromagnéticas y magnetómetros, tenemos que usar una rueda de reacción, propulsión y rastreador de estrellas, "Slavinskis reveló.

Además de probar la propulsión de freno de plasma y vela E, ESTCube-2 tomará imágenes de nuestro planeta. Estará equipado con el generador de imágenes de observación de la Tierra (EOI), un pequeño ligero, sistema de imágenes de dos espectros. Las bandas espectrales de infrarrojo cercano (650-680 nm) e infrarrojo (855-875 nm) de este instrumento podrían ser muy útiles para el monitoreo de la vegetación.

ESTCube-2 también se utilizará para realizar un experimento de protección contra la corrosión con el fin de probar la resistencia a la corrosión del material en el espacio. Es más, el satélite probará un sistema de comunicación de alta velocidad que utiliza una matriz de puerta programable en campo (FPGA), permitiendo "radio definida por firmware".

En la actualidad, el equipo de ESTCube-2 ahora está probando prototipos y trabajando en un modelo de ingeniería que está programado para estar listo en el verano de 2017. Luego, les gustaría tener el modelo de vuelo listo en verano de 2018, lo que le dará al equipo alrededor de medio año para probarlo y entregarlo a fines de 2018.

"Esperamos lanzar el satélite a principios de 2019. Estamos negociando el lanzamiento ahora. Si todo va bien con ESTCube-2, luego, ESTCube-3 podría lanzarse a principios de la próxima década, pero aún no sabemos lo difícil que es conseguir un lanzamiento a la órbita lunar, "Dijo Slavinskis.