Imagen principal: Cubesats lanzándose desde la Estación Espacial Internacional. Crédito: ESA / NASA-A. Gerst

Los teléfonos inteligentes no solo han cambiado el mundo, también están cambiando el espacio. Durante las últimas dos décadas, hemos visto cómo los fabricantes han competido furiosamente para diseñar componentes más rápidos, más eficientes y de mayor calidad para su uso en los últimos teléfonos. Pero resulta que el auge de las piezas móviles también es útil para el negocio satelital.

Desde que se propusieron por primera vez en 1999, una comunidad ha crecido en torno a la idea de construir satélites que son significativamente más pequeños y más baratos de lanzar, construidos en parte a partir de componentes recién comercializados. La idea es que estos 'cubesats' pueden enviarse al espacio, potencialmente docenas a la vez, apoyándose en otras misiones espaciales como una carga útil secundaria.

El 12 de junio de 2013, un cohete Atlas despegó de la Base de la Fuerza Aérea de Vandenberg en California con varios satélites. El más grande era un satélite de comunicaciones militares de siete toneladas, y el más pequeño era un par de cubesats que pesaban menos de 2 kg cada uno, llamados AeroCube 5a y 5b.

Un 'cámara-teléfono en el espacio'

Lanzada por la Corporación Aeroespacial, la misión principal de los AeroCubes era probar una nueva tecnología de comunicaciones, pero después de su lanzamiento, Dee W Pack de The Aerospace Corporation encontró otro uso. Utilizó sus cámaras a bordo para demostrar que los cubesats pueden ser tan capaces de tomar fotos de la Tierra como los satélites de tamaño completo..

“El pensamiento cruzó por mi mente que las pequeñas cámaras que teníamos en algunos de nuestros AeroCubes, nuestros cubosats Aeroespaciales, podrían usarse por la noche,” Pack dice. Inspirado por la increíble fotografía nocturna de un colega de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, y pensando en la impresionante fotografía que el astronauta Donald Pettit había logrado desde la Estación Espacial Internacional, quería ver cómo se evaluaban los cubos..

La imagen de la izquierda fue tomada por un astronauta a bordo de la Estación Espacial Internacional; los dos de la derecha fueron tomados por los cubesats de AeroCube

A nivel técnico, las cámaras de a bordo probablemente no son tan altas como la cámara de su teléfono: “Son cámaras de megapíxeles, pero no están a la altura de los estándares actuales porque se construyeron hace unos años y están equipadas con lentes muy económicas.”, Paquete explica. “El truco está en señalar el satélite para que pueda exponer la pequeña cámara durante aproximadamente 0,2 o 0,3 segundos y obtener una exposición un poco más larga para que su imagen no se raya.”.

Pero esta capacidad limitada no significa que las cámaras cubesats no puedan ser útiles, incluso en comparación con la fotografía de VIIRS, una cámara infrarroja de tamaño completo a bordo en un satélite de tamaño completo. De hecho, para ciertas aplicaciones, la cámara en los AeroCubes es aún mejor: no solo es a todo color, sino que los satélites están en una órbita más baja, pueden capturar imágenes del suelo a una resolución de alrededor de 100 m por cada píxel, en lugar de 740m de VIIRS. Esto significa que puede ver calles individuales, que es exactamente lo que necesita si desea controlar, por ejemplo, el crecimiento urbano o la contaminación lumínica..

Imágenes actualizadas

Otra aplicación intrigante en la que se está trabajando actualmente es la 'ocultación de GPS'. La idea es que se pueda usar un cubosat para recibir señales de GPS que han viajado a través de la atmósfera de la Tierra, y al medir cómo se han refractado las señales, los científicos podrían hacer pronósticos meteorológicos aún más precisos..

Quizás el beneficio más claro de usar cubesats, sin embargo, es algo que los satélites normales no pueden replicar a bajo costo: "tasa de actualización". Los satélites geoestacionarios, que mantienen una posición fija en relación con la Tierra, solo pueden orbitar por encima del ecuador, lo que no es útil para la fotografía aérea u otros tipos de observaciones. Los satélites que fotografían la Tierra tienen que estar en órbitas menos regulares, lo que significa que no siempre estarán por encima de los mismos lugares, por lo tanto, Google Maps solo actualiza sus imágenes cada pocos años. Pero esto es solo un problema si solo tiene una cámara masiva y cara..

Su pequeño tamaño significa que se pueden lanzar docenas de cubesats en una sola misión espacial. Crédito: NASA

(Imagen: © Nasa)

Como los cubesats son más baratos y fáciles de fabricar, son más fáciles de lanzar en masa, por lo que posiblemente podría tener muchos satélites con muchas cámaras, tomar más fotos y zumbar sobre nuestras cabezas con mayor frecuencia..

“Si puedes poner una gran cantidad de sensores en órbita, comienzas a obtener [...] actualizaciones casi en tiempo real de lo que está sucediendo en cualquier punto del planeta, y esto tiene aplicaciones muy interesantes de Ciencia de la Tierra en términos de poder Monitoreo del cambio [tal como] las consecuencias de eventos climáticos severos,” dice Chris Baker, quien dirige el programa de tecnología de pequeñas naves espaciales de la NASA. También señala un futuro interesante donde CubeSats podría convertirse, efectivamente, en un sistema de alerta temprana..

“Requiere cierto grado de autonomía, pero diga que si la nave espacial puede detectar el inicio de ese incendio forestal, puede advertir a los activos en el suelo o, potencialmente, advertir a un [satélite] más grande en órbita [diciendo]: 'Oye, hay algo interesante aquí , gire la cámara en esta dirección y tome una imagen de mayor resolución para que podamos saber lo que está pasando '.”

Menos costo, menos riesgo

Sin embargo, lo más emocionante es la consecuencia de segundo orden de los lanzamientos más económicos: una innovación más rápida.

“La industria espacial ha sido hasta hace poco extremadamente adversa al riesgo.,” dice Rafael Jorda-Siquier, CEO de Open Cosmos, una startup espacial con sede en Oxford, que apunta a ofrecer lanzamientos espaciales por tan solo £ 500,000 (aproximadamente $ 650,000 o AU $ 900,000). Dice que, tradicionalmente, la tecnología espacial se ha estancado en lo que él llama un “circulo vicioso”.

“Cuanto más cara es la tecnología, más quiere probar en el terreno para asegurarse de que funciona,“ él dice. “Terminas con un satélite masivo, [eso es] muy costoso, todo diseñado en exceso y, en muchos casos, con tecnología antigua. En el espacio, esto suele significar que vuelan tecnologías obsoletas y microchips de los años 80..“

Sin embargo, los cubesats pueden provocar un cortocircuito en este ciclo y permitir que la tecnología espacial se actualice más rápido, ya que son más económicos de construir y hay menos dinero en riesgo si no funcionan o salen mal..

Una imagen conceptual de la cápsula Orion de la NASA. La tecnología probada en cubesats podría eventualmente usarse para ayudar a los astronautas a Marte

“El hecho de que algunas de estas naves espaciales se desorbiten con bastante rapidez es visto por algunos en la industria como un activo, porque ya tienen a la próxima generación esperando su lanzamiento.,” toma nota de Chris Baker de la NASA. ¿Y la mejor parte? La tecnología dominada en cubesats podría eventualmente ayudarnos a llevarnos a Marte.

“La escala de lo que es posible en un satélite pequeño no está realmente muy lejos de lo que se requiere en un vehículo tripulado.,” dice Baker, que está pensando en la nueva cápsula espacial Orion para humanos de la NASA, que actualmente está en desarrollo.

“Si bien esa es una gran nave espacial, la mayoría del espacio está dedicado a los humanos. Un sistema de comunicaciones que se encuentra en una cubeta, por ejemplo, seguramente se sentaría en los vehículos de la tripulación de Orion. Por lo tanto, existe la posibilidad de que las tecnologías que se están probando en naves espaciales pequeñas brinden oportunidades tempranas y más frecuentes para probar capacidades de mejora de la misión para la exploración humana..”

Así que quizás cuando los humanos finalmente se dirijan a Marte, podrían estar en camino gracias a un pequeño empujón de algunos satélites bastante diminutos..

James O'Malley tweets como @Psythor.

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