La ESA vuela cargas en un satélite de madera

El primer satélite de madera del mundo está en camino, con la forma del WISA Woodsat finlandés. Los expertos en materiales de la ESA traen un conjunto de sensores experimentales a la misión, además de ayudar con las pruebas previas al vuelo. WISA Woodsat es un «CubeSat» de 10x10x10 cm, una especie de nanosatélite hecho de cajas estándar, pero con paneles de superficie de madera contrachapada. Los únicos elementos exteriores que no son de madera de Woodsat son los rieles de aluminio de las esquinas que se usan para colocarlo en el espacio y un palo para selfies de metal. Fuente: Arctic Astronautics

El primer satélite de madera del mundo está en camino, con la forma del WISA Woodsat finlandés. Los expertos en materiales de la ESA traen un conjunto de sensores experimentales a la misión, además de ayudar con las pruebas previas al vuelo.

WISA Woodsat es un «CubeSat» con dimensiones de 10x10x10 cm, una especie de nanosatélite hecho de cajas estándar, pero con paneles de superficie de madera contrachapada. Los únicos elementos exteriores que no son de madera de Woodsat son los rieles de aluminio de las esquinas para su despliegue espacial y un palo para selfies de metal.

La misión fue iniciada por Jari Makinen, un escritor y locutor de televisión finlandés. Co-fundó una empresa llamada Astronáutica árticaque vende réplicas completamente funcionales de CubeSats listos para la órbita para la educación, la capacitación y el uso de pasatiempos. “Siempre me ha gustado hacer modelos de aviones con muchas piezas de madera. Trabajando en el campo de la educación espacial, comencé a preguntarme; ¿Por qué no volamos al espacio con ningún material de madera?

“Así que tuve la idea de volar primero un satélite de madera a la estratosfera a bordo de un globo meteorológico. Esto sucedió en 2017 con un KitSat de madera. A partir de ahí, el proyecto simplemente creció: encontramos apoyo comercial y aseguramos un sitio para un lanzador de electrones en Rocket Lab, Nueva Zelanda.

Riccardo Rampini, director de física y química de materiales de la ESA, comenta: “Fue un calendario apretado, pero estábamos encantados de poder contribuir a la carga útil del Woodsat a cambio de ayudarnos a evaluar su idoneidad para el vuelo.

“El primer elemento que estamos introduciendo es un sensor de presión que nos permitirá identificar la presión de la cavidad local en las horas y días posteriores al lanzamiento en órbita. Este es un factor importante para la inclusión de sistemas de alta potencia y antenas de radiofrecuencia, ya que las pequeñas cantidades de partículas en la cavidad pueden potencialmente dañarlas.

“Este sensor está siendo construido para nosotros por Sense4 en Dinamarca, quienes hicieron un excelente trabajo al reducir su diseño estándar para adaptarse a la limitada capacidad a bordo y las limitaciones de energía.

El ingeniero de materiales de la ESA, Bruno Bras, añade: «Lo bueno es que hemos desarrollado un dispositivo de bajo coste que puede encontrar muchas otras aplicaciones tanto en órbita como en tierra en entornos de prueba».

El primer satélite de madera del mundo está en camino, con la forma del WISA Woodsat finlandés. Los expertos en materiales de la ESA traen un conjunto de sensores experimentales a la misión, además de ayudar con las pruebas previas al vuelo. WISA Woodsat es un «CubeSat» de 10x10x10 cm, una especie de nanosatélite hecho de cajas estándar, pero con paneles de superficie de madera contrachapada. Los únicos elementos exteriores que no son de madera de Woodsat son los rieles de aluminio de las esquinas que se usan para colocarlo en el espacio y un palo para selfies de metal. Fuente: Arctic Astronautics

Junto a él habrá un LED simple con una fotorresistencia que detecta cuando se ilumina. Pero la potencia del LED vendrá de un plástico conductor de electricidad impreso en 3D llamado «polieteretercetona» o PEEK de un vistazo, abriendo la perspectiva de poder de impresión o incluso los datos enlaces directamente en los órganos de futuras misiones espaciales.

El ingeniero de materiales de la ESA Orcun Ergincan comenta: “El segundo componente es una microbalanza de cristal de cuarzo, que sirve como una herramienta de monitoreo de contaminación altamente sensible que mide cualquier depósito débil de nanogramos de la electrónica a bordo, así como de las superficies de madera mismas. mediante OpenQCM en Italia. Esta empresa también está construyendo una pila de PCB general en los tres demostradores con sensores integrados «.

Madera contrachapada para Woodsat

Los patrocinadores de Woodsat son UPM Plywood de Finlandia, uno de los mayores productores de madera contrachapada del mundo.

«El material base para la madera contrachapada es abedul, y usamos básicamente el mismo que en la ferretería o en la fabricación de muebles», explica el ingeniero jefe de Woodsat y cofundador de Arctic Astronatics, Samuli Nyman.

“La principal diferencia es que el contrachapado normal está demasiado húmedo para aplicaciones espaciales, por lo que colocamos nuestra madera en una cámara de vacío térmico para secarla. Luego, también hacemos la deposición de la capa atómica agregando una capa muy delgada de alúmina, que generalmente se usa para encapsular la electrónica. Esto debería minimizar los vapores de madera no deseados, conocidos como «desgasificación» en el espacio, al mismo tiempo que protege contra los efectos erosivos del oxígeno atómico. También probaremos otros barnices y barnices en algunas partes de la madera. «

Esta variante de oxígeno altamente reactiva se encuentra en el borde de la atmósfera, como resultado de la descomposición de las moléculas de oxígeno estándar por la fuerte radiación ultravioleta del Sol, y se descubrió por primera vez cuando comía mantas térmicas durante los primeros vuelos del transbordador espacial.

Las pruebas previas al vuelo sugieren que un satélite que orbitará alrededor de 500-600 km en una órbita aproximadamente polar sincronizada con el Sol debería sobrevivir a la exposición al oxígeno atómico. Pero se espera que la madera se oscurezca por la radiación ultravioleta de la luz solar sin filtrar.

El primer satélite de madera del mundo está en camino, con la forma del WISA Woodsat finlandés. Los expertos en materiales de la ESA traen un conjunto de sensores experimentales a la misión, además de ayudar con las pruebas previas al vuelo. WISA Woodsat es un «CubeSat» de 10x10x10 cm, una especie de nanosatélite hecho de cajas estándar, pero con paneles de superficie de madera contrachapada. Los únicos elementos exteriores que no son de madera de Woodsat son los rieles de aluminio de las esquinas que se usan para colocarlo en el espacio y un palo para selfies de metal. Los ingenieros de materiales de la ESA desarrollan un sensor de presión, una prueba de plástico eléctricamente conductor y una microbalanza de cristal de cuarzo, todos colocados en la misma PCB, así como una prueba de aleación con memoria de forma. Fuente: ESA

Palo para selfies incorporado

«Tenemos dos cámaras integradas, una de las cuales se extiende sobre un palo para selfies para mirar hacia atrás en la madera contrachapada y tomar fotografías para ver cómo se comporta», agrega Jari. «Queremos ver cambios de color, grietas, etc.»

Diseñar y fabricar un brazo de cámara resultó ser un ejercicio interesante: la estructura debe ser pequeña como puede ser en un pequeño satélite para ser lanzada y luego extenderse lo más lejos posible de él cuando está en el espacio.

«El proyecto fue realizado por la empresa de ingeniería finlandesa Huld, llevando la impresión 3D al límite», añade Jari. «Para Huld, el proyecto Woodsat ya ha demostrado ser un punto de referencia importante para otros proyectos de mecánica espacial».

Además de las cámaras y el kit de sensores donados por la ESA, Woodsat también incluirá una carga útil de radioaficionado que permitirá a los aficionados transmitir señales de radio e imágenes en todo el mundo. La descarga de datos de este enlace de radio «LoRa» facilita la compra de una «estación terrestre» que cuesta solo 10 €.

«Después de todo, Woodsat es simplemente un objeto hermoso en términos de simplicidad y diseño tradicional escandinavo, debería ser muy interesante verlo en órbita», continúa Jari. «Esperamos que esto ayude a inspirar a la gente a interesarse más por los satélites y el sector espacial como algo que ya está tocando toda nuestra vida y crecerá en el futuro».

Woodsat está programado para comenzar este año.

Proporcionado por la Agencia Espacial Europea

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