Arquitectura segmentada: Un nuevo paradigma espacial que enfrenta la CONAE

¿Cómo es la nueva generación de pequeños satélites que prevé lanzar la CONAE a partir de 2027? Un concepto innovador con segmentos que se comunican en el espacio, comparten datos y conforman “enjambres”.

De aquí a 2027, la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) prevé lanzar la primera misión de la serie SARE (Sistema Argentino de Alta Revisita), del programa de Arquitectura Segmentada, que representan un nuevo paradigma en materia de tecnología espacial. A diferencia de los proyectos realizados hasta hoy, los nuevos satélites volarán en formación, compartirán recursos, se comunicarán en el espacio y cooperarán entre ellos de forma autónoma, al combinar información de sus instrumentos. Para los lanzamientos, el programa apunta a contar con los servicios del cohete argentino Tronador II, que actualmente está en desarrollo.

El nuevo concepto espacial involucra la puesta en órbita de “enjambres” de pequeños satélites del tipo smallsat, con un peso de entre 100 y 250 kg, que poseen tiempos de producción y fabricación más reducidos que los actuales y requieren menores costos. El término enjambres remite a un conjunto de satélites volando en una configuración de visibilidad mutua en la misma órbita.

Innovación espacial

Hasta hoy la CONAE desarrolló satélites monolíticos, cada uno de los cuales cuenta con recursos o instrumentos en un solo segmento. En este paradigma se inscriben las misiones lanzadas entre 1996 y 2020: los cuatro satélites de la serie SAC y la constelación SAOCOM 1, que si bien está compuesta por dos segmentos, ambos son gemelos y se comportan de manera independiente. O sea, no se comunican entre sí ni comparten recursos en el espacio.

“Con la arquitectura segmentada queremos explotar nuevas estrategias y metodologías de diseño y producción para sistemas de satélites operativos basados en smallsat, con funciones especializadas para proporcionar servicios de teledetección equivalentes o mejores que los sistemas actuales basados en estructuras satelitales monolíticas”, explicó Josefina Pérès, gerenta de Proyectos Satelitales de la CONAE. Entre las tecnologías a incorporar se encuentran la comunicación entre satélites, la inteligencia artificial tanto en tierra como a bordo y la capacidad de vuelo en formación, cuyo primer modelo se va a validar con la misión de demostración tecnológica ALOFT.

La Arquitectura Segmentada permite abarcar una diversidad de misiones. “Por ejemplo, podríamos repartir las memorias de una misión en dos satélites, ubicando la memoria redundante (cuando se repite una pieza para que funcione en el caso de que falle la primera) en un segundo segmento, y desarrollar la capacidad para que se comuniquen entre ellos. También podríamos tener dos instrumentos en diferentes segmentos que vuelan cerca y cuentan con una geometría de visión similar, para captar imágenes desde diferentes ángulos en momentos precisos”, detalló Pérès.

El programa de Arquitectura Segmentada también permite incrementar las capacidades de un sistema que ya está en órbita, agregando segmentos que mejoren sus prestaciones. Esto podría lograrse, por ejemplo, sumando capacidades de captación a un satélite operativo, lanzando otro para que vuele cerca con una nueva memoria y una mayor capacidad de procesamiento, y que se puedan comunicar entre sí en el espacio para transferir los datos de un satélite a otro.

Confiabilidad y mejora continua

Para la fabricación de los satélites de la serie SARE, la CONAE prevé maximizar el uso de componentes comerciales confiables y, si es necesario, espacializarlos, lo cual significa adaptarlos para su vida en el espacio y verificar su correcto comportamiento para las condiciones ambientales requeridas. Estos componentes son más accesibles en el mercado, agilizan los tiempos y permiten reducir costos.

“La arquitectura segmentada logra la confiabilidad con redundancia o con capacidad de reemplazo rápido de los satélites, con mayor rapidez de ejecución y la posibilidad de probar tecnologías en vuelo, madurando esas tecnologías con diferentes versiones para mejorar la capacidad total del sistema, tomando la filosofía de mejora continua en donde constantemente prevalezca la adaptación, innovación y eficiencia”, indicó Pérès.

En esta línea, destacó la necesidad de que la Argentina pueda desarrollar capacidades propias de lanzamiento, con el proyecto Tronador II: “Esta filosofía de confiabilidad del sistema y de capacidad de reemplazo rápido requiere tener autonomía para lanzar”, sostuvo.

Próximas misiones

La iniciativa de la CONAE involucra el diseño de una nueva plataforma de servicios estándar y multipropósito, llamada Patagonia, que se caracteriza por ser flexible. Esto significa que se va a adaptar a los requerimientos específicos de cada misión, que podrá transportar instrumentos ópticos, térmicos o de radar, o también contar con diferentes tipos de instrumentos que se complementen entre sí. La CONAE ya realizó un análisis conceptual de esta plataforma junto a la empresa INVAP, la cual presentó muy buenos resultados en términos de factibilidad tecnológica.

El primer lanzamiento de la serie SARE, previsto para 2027, estará orientado a validar la plataforma de servicios y probar un instrumento, que a la vez será un prototipo reducido de la electrónica central del radar de apertura sintética (SAR) del SAOCOM 2, para medir la altura de olas, por ejemplo.

“Adicionalmente este primer satélite incluirá un instrumento denominado AIS (Sistema de Identificación Automática), que se ocupa de identificar los barcos de pesca que son colaborativos. Se prevé que todos los satélites de la serie SARE tengan un sistema de este tipo. Además, el primer satélite de la serie SARE llevará a bordo un Sensor del Sistema de Navegación Global (GNSSR, por sus siglas Global Navigation System Sensor), que funciona de manera similar a un radar, con el cual podríamos determinar la velocidad de viento en el océano y la humedad de suelo, entre otras aplicaciones”, indicó Laura Frulla, gerenta de Observación de la Tierra de la CONAE.

“En 2028 pondríamos en órbita un satélite SARE en su versión beta, que serviría para el monitoreo ambiental en la tierra y en el agua, incluyendo el seguimiento de incendios en todas sus fases (alerta, durante el incendio, impacto y recuperación). Esto requerirá la utilización de instrumentos ópticos (similares a los de la misión SABIA-Mar, actualmente en desarrollo) y la incorporación de un instrumento térmico. Por tal motivo, este satélite SARE será de suma utilidad no sólo para algo tan necesario como la gestión del fuego, sino que además se podrá obtener información sobre el océano, con datos de gran contribución, por ejemplo, para la producción pesquera”, dijo Frulla.

Un objetivo clave del programa de Arquitectura Segmentada es lograr una producción en serie que facilite, como punto de partida, la programación de dos lanzamientos anuales a partir de 2029. Esta meta coincide con la planificación del programa del lanzador argentino Tronador II, que cuenta con la capacidad de transportar cargas útiles de hasta 750 kilos al espacio.

Sinergia con SAOCOM

“Con el concepto de mejora continua y aprovechando el conocimiento adquirido en los primeros vuelos, prevemos adaptar la electrónica central que estamos desarrollando para la misión SAOCOM 2, con la nueva tecnología SDR (Radio definida por Software), para subirla a un satélite de la serie SARE, con un radar más pequeño en banda X”, dijo Juan Pablo Cuesta, jefe de Proyecto SAOCOM de la CONAE.

El programa de Arquitectura Segmentada también permite complementar las misiones de la CONAE denominadas de alta confiabilidad, como la misión SAOCOM. “Por ejemplo, se está pensando sumar a la segunda generación de SAOCOM segmentos SARE que vuelen alrededor, llamados compañeros, con un pequeño radar pasivo sólo receptor en banda L, que es muy útil para diferentes aplicaciones”, sostuvo Pérès.

“En particular los satélites compañeros realzarán las capacidades de los satélites SAOCOM de segunda generación. Tal es el caso de las capacidades interferométricas, de suma utilidad para el monitoreo de inestabilidades del terreno, necesario sobre todo en áreas con presencia de obras de ingeniería, entre otras”, concluyó Frulla.-

Fuente: Argentina.gob.ar

Por:Bocadepozo