Cubesat. Crédito: Skoltech
Los científicos del Centro Espacial Skoltech (SSC) han desarrollado algoritmos de interacción de nanosatélites para mediciones científicas utilizando la formación orbital tetraédrica CubeSat, que intercambian datos y utilizan algoritmos de interpolación para crear mapas de medición físicos locales en tiempo real. El estudio presenta un ejemplo de una medición de campo geomagnético que muestra que estos datos pueden ser utilizados por otros satélites para controlar la posición y, por lo tanto, proporcionarlos como un servicio como un servicio de datos. La investigación fue publicada en la revista Avances en la investigación espacial.
SSC es el director de investigación del proyecto Nanosatellites Swarm (“Roy MKA”), implementado por un consorcio de varias universidades rusas e incluido en el programa experimental ISS dirigido por RSC Energia. Roy MKA tiene como objetivo desplegar grupos CubeSat autónomos y verificar su comportamiento en el enjambre.
En uno de los experimentos de “Roy MKA”, los científicos de SSC sugirieron una formación tetraédrica que podría medir el campo geomagnético en cualquier punto de la órbita. El sistema es completamente autónomo, lo que significa que los satélites pueden procesar y actualizar los datos de medición a bordo y predecir los valores del campo magnético a través de la interpolación.
“Utilizamos la interpolación de Kriging, que ayuda a igualar los valores del campo magnético según sus características (autocorrelación). Dado que el campo magnético es tridimensional, tenemos que utilizar un tetraedro, el simplex tridimensional más simple con tres puntos por, por lo que hemos elegido la formación de 4 satélites como la configuración más pequeña posible para esta tarea. Nuestro proyecto puede ser el primero en crear tal configuración de nanosatélites ”, autor principal y Dr. Skoltech. explica el estudiante Anton Afanasev.
El estudio mostró que el interpolador Kriging es una herramienta universal cuando se trata de procesar datos de pequeños satélites. Los satélites intercambian datos sobre sus posiciones y medidas para crear un sistema autoorganizado capaz de demostrar el comportamiento colectivo y realizar tareas comunes a las constelaciones, que es el objetivo principal del proyecto “Roy MKA”.
“Un resultado práctico importante de estos estudios es que pueden mejorar el rendimiento de los sistemas de control de posición y de retención de estaciones que utilizan magnetómetros (sensores de campo magnético). En particular, el control de posición mejorado también puede ser utilizado por otras naves espaciales que se encuentran muy cerca de la constelación de satélites, que intercambian datos de campo magnético y aumentan su precisión utilizando algoritmos de Kriging. El procesamiento de las mediciones de enjambres podría convertirse en un servicio de tipo GPS que permita la distribución de los valores del campo magnético en lugar de la velocidad y las coordenadas de los objetos ”, agrega Anton.
El nuevo método se puede utilizar para construir grandes constelaciones a un costo total menor gracias al uso de sensores más baratos.
Proporcionado por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo