Un ingeniero instala SensorSat, desarrollado en el Laboratorio Lincoln del MIT, en la cámara de vacío térmico utilizada para probar la tolerancia del satélite a las condiciones en el espacio. Crédito:Glen Cooper
En la oscuridad de las 2 a.m. del 26 de agosto, el cielo sobre Cabo Cañaveral, Florida, se iluminó con la brillante pluma de un cohete Minotauro despegando de su plataforma de lanzamiento. A bordo del cohete un satélite desarrollado por el Laboratorio Lincoln del MIT para la Oficina del Espacio Operacionalmente Responsivo (ORS) de la Fuerza Aérea de los EE. UU. esperaba su despliegue en la órbita terrestre baja.
La nave espacial ORS-5 SensorSat está en una misión de 3 años para escanear continuamente el cinturón geosincrónico, que a los 36, 000 kilómetros sobre la Tierra alberga una gran cantidad de satélites indispensables para la economía y la seguridad nacionales. Los datos recopilados por SensorSat ayudarán a Estados Unidos a vigilar los movimientos de los satélites y los desechos espaciales en el cinturón.
"No hubo nada como ver el enorme Minotauro IV lanzar nuestra creación en órbita, y luego obtener esos mensajes de telemetría familiares para indicar que realmente está ahí arriba y que funciona como lo hizo en las pruebas de vacío térmico, "dice Andrew Stimac, el gerente del programa SensorSat y líder asistente del Grupo de Conceptos y Sistemas Integrados del Laboratorio Lincoln.
En los meses que SensorSat ha estado en órbita, se ha sometido a un proceso de pago completo, abrió la tapa de su sistema óptico, y recopiló las primeras imágenes de objetos en el cinturón geosincrónico. La calidad de las imágenes iniciales ha demostrado que SensorSat utiliza un sistema óptico de alta capacidad que puede llevar a cabo su misión requerida.
Los ingenieros inspeccionan el SensorSat antes de la prueba de vacío térmico. Crédito:Glen Cooper
El SensorSat de 226 libras es pequeño en comparación con los satélites estadounidenses actuales que monitorean la actividad en el cinturón geosincrónico. El tamaño de SensorSat y el diseño de su sistema óptico, que usa una apertura más pequeña, que sea de menor costo, Opción de construcción más rápida para misiones de vigilancia espacial que los grandes sistemas diseñados para misiones de 10 años o más.
"SensorSat es esencialmente un diseño simple, pero es un instrumento muy sensible que tiene una décima parte del tamaño y una décima parte del costo de los grandes satélites actuales, "dice Grant Stokes, jefe de la División de Tecnología y Sistemas Espaciales del Laboratorio Lincoln, que colaboró con la División de Ingeniería para desarrollar y construir el satélite.
Los grandes satélites de vigilancia tradicionales están diseñados para recopilar datos sobre objetos que se sabe que se encuentran en el cinturón geosincrónico. Los sistemas ópticos de esos satélites están montados en cardanes para que puedan enfocar su enfoque hacia los objetos objetivo. SensorSat trabaja con un concepto diferente:su sistema óptico fijo examina cada parte del cinturón que se encuentra dentro de su campo de visión actual mientras el satélite orbita la Tierra.
SensorSat realiza aproximadamente 14 pasadas alrededor de la Tierra cada día, proporcionando vistas actualizadas de la actividad en el cinturón geosincrónico. Stokes comparó el proceso de vigilancia de SensorSat con el de los radares de los aeropuertos que giran continuamente para visualizar un espacio aéreo local. Debido a que SensorSat no está dirigido a objetos específicos conocidos, un beneficio secundario de su concepto de operaciones es que puede ver nuevos objetos que representan una amenaza para los satélites dentro del cinturón.
Los investigadores integran SensorSat con la quinta etapa del cohete Minotaur IV. Crédito:Glen Cooper
La adopción de sistemas similares a SensorSat que se pueden construir de manera rentable en plazos cortos también podría hacer que sea práctico para los Estados Unidos desplegar nuevos satélites con mayor frecuencia para mantenerse al día con la tecnología en evolución.
El desarrollo y las pruebas de SensorSat se lograron en solo tres años, un período de aproximadamente un tercio del necesario para desarrollar y desplegar grandes satélites de vigilancia. El esfuerzo de ingeniería de SensorSat implicó el diseño, fabricación, y prueba de la estructura del satélite y el mecanismo de cobertura, optomecánica de lentes, deflector del telescopio, embalaje del dispositivo con carga acoplada, cableado eléctrico, y control térmico.
La Asamblea, integración, y las pruebas se llevaron a cabo en las instalaciones de sala limpia del Laboratorio Lincoln y su Laboratorio de Pruebas de Ingeniería. Según Mark Bury, subdirector del Grupo de Ingeniería Estructural y de Fluidos Térmicos del Laboratorio, El susto, vibración, sistema de control de actitud, y las pruebas de vacío térmico realizadas fueron fundamentales para validar el SensorSat frente al lanzamiento esperado y las condiciones espaciales que tendría que soportar.
"Quizás los eventos más importantes ocurrieron durante las pruebas de vacío térmico, "Dice Bury." El satélite está expuesto a condiciones similares a las de la órbita, y usamos esa prueba para validar nuestro diseño térmico. Incluso mas importante, la prueba de vacío térmico nos permitió obtener un tiempo de ejecución significativo en la aviónica y los componentes dentro de la nave espacial, emulando la cadencia de comunicación y los flujos de datos que eventualmente veríamos en órbita ".
El Minotauro IV despega, llevando el SensorSat ORS-5 del Laboratorio Lincoln del MIT a la órbita ecuatorial. Crédito:ATK orbital
El 7 de julio menos de dos meses antes del lanzamiento, SensorSat se envió a Florida para su instalación en el Minotaur IV de Orbital ATK dentro de una gran sala limpia en Astrotech Space Operations. ubicado justo afuera del Centro Espacial Kennedy. Un equipo del Laboratorio Lincoln realizó los pasos finales de ensamblaje y preparó el satélite con las cargas de software necesarias inicialmente en órbita.
Luego, se llevaron a cabo operaciones conjuntas con Orbital ATK para completar la integración mecánica y eléctrica antes de la encapsulación con el carenado del cohete. El conjunto integrado fue luego transportado desde Astrotech a la plataforma de lanzamiento 46 de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral a mediados de agosto.
SensorSat, que reside directamente sobre el ecuador, órbitas con una inclinación de cero grados, una orientación que, según Stokes, requería un despliegue muy preciso del satélite. El Minotauro IV, modificado de un diseño de cohete de la Fuerza Aérea de 25 años y ahora operado por Orbital ATK, estuvo a la altura del desafío, utilizando dos nuevos motores de cohete para proporcionar la sustentación adicional necesaria para alcanzar la órbita ecuatorial.
SensorSat ahora está orbitando la Tierra y recolectando datos para cumplir con su misión de vigilancia espacial.
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.
