Lanzan estudiantes nanosatélites experimentales

Por Tomás Dávalos

Aguascalientes, Aguascalientes. 13 de enero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Durante el Primer Concurso Estatal de Misiones Espaciales en Aguascalientes, celebrado el pasado noviembre, estudiantes del nivel preparatoria lanzaron 30 CanSat —dispositivo o sistema del tamaño de una lata de refresco—. Un total de 264 alumnos fueron capacitados para el desarrollo de esta misión espacial, cuyos pequeños satélites midieron diversas telemetrías y se elevaron a una altura superior a los 20 kilómetros.

1 HEAD nanosat1301

El evento, organizado por el Instituto para el Desarrollo de la Sociedad del Conocimiento del Estado de Aguascalientes (IDSCEA) y financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), se llevó a cabo con el propósito de potenciar las vocaciones científicas y divulgar las ciencias espaciales y tecnologías disruptivas, mostrando que los jóvenes pueden generar proyectos de calidad, sostuvo Rafael Urzúa Macías, director del instituto.

Felipe Leonardo Valero Delgado, director de proyectos de Inventor’s House, trabajó anteriormente en la Agencia Espacial Mexicana (AEM), donde observó que una de las principales encomiendas de este organismo es crear capital humano altamente especializado, para lo cual resulta necesario inspirar a niños y jóvenes si se pretende que en el lapso de una década se tenga a los primeros ingenieros espaciales del país.

“A través de un CanSat, los jóvenes se interesan en el aprendizaje de electrónica, de tecnologías de información, de telecomunicaciones y todas las disciplinas que abarca o que compone una misión espacial. Nosotros vimos que había una oportunidad de contribuir a la misión de la agencia, desarrollando nuestra propia tecnología, porque ellos no están en posibilidades de llegar a todo tipo de comunidades”, expresó.

Tomando en consideración que cada vez resulta más accesible hacerse de los componentes necesarios para realizar este tipo de proyectos a nivel escolar, junto a sus socios observó que era viable hacer una versión propia, y con esta idea impartió conferencias sobre los satélites lata en la Universidad Politécnica de Aguascalientes (UPA), la Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA) y en el Museo Descubre.

“Ahí, la gente del Instituto para el Desarrollo de la Sociedad del Conocimiento nos dijo: ‘oye, nosotros queremos hacer esto para los jóvenes’. Ellos tienen un programa de formación vocacional, entonces cuando vieron el potencial lúdico de los CanSat lo buscaron llevar en varias preparatorias de Aguascalientes”, comentó Felipe Valero.

Correspondió al personal del IDSCEA conseguir los recursos necesarios para llevar a cabo el Concurso Estatal de Misiones Espaciales ,y posteriormente, sostener una reunión con representantes de los subsistemas de educación media superior, como Cecytea, Conalep, DGETI y colegios particulares, en la cual se realizó una selección con base en distintos criterios, entre ellos, la matrícula de alumnos en los planteles.

1 Dia lanzamiento1301 Fuente: Revista hacia el espacio.“En cuanto se hizo la selección, invitamos a gente de la Agencia Espacial Mexicana a dar el primer curso, para que tuviera un soporte oficial, y después nosotros entramos a replicar la capacitación y a dar apoyo en todas las escuelas, buscando que todos tengan una misión exitosa”, explicó.

A cada uno de los equipos participantes se les proporcionó un kit, mismo que fue elaborado por los miembros de Inventor’s House ex profeso para este concurso, para lo cual se tuvieron que elaborar las tarjetas, se trabajó en el diseño para aprovechar el espacio de una lata y poder colocar en ella todos los componentes, se desarrolló el programa que lee los sensores y se definió que para las telecomunicaciones se utilizarían chips LoRa, los cuales son más baratos y alcanzan un mayor rango (superior a los 20 kilómetros).

“(Por su parte) los alumnos tendrán que ensamblar, diseñar la carcasa, diseñar el sistema de elevación y leer todos los datos, porque se arrojan en bruto y los alumnos tendrán que hacer todo el desarrollo de la estación terrena, que es todo el software que va a mostrar los datos en bonito: cómo se eleva el globo, cómo desciende, en qué altura está, deberán graficar un mapa para ver la ruta que sigue y en qué parte cae”, mencionó.

Los CanSat del concurso pueden leer la geoposición, altura, humedad, presión atmosférica, temperatura, posición que tiene el satélite en el espacio, así como velocidad de ascenso y descenso. Para ello, están equipados con GPS, acelerómetro, giroscopio, magnetómetro, además de una cámara que va a grabar todo el trayecto, desde el despegue hasta el descenso, durante un periodo de seis horas, para documentar lo que ocurre durante su trayecto.

Una primera experiencia científica

Osiel Díaz Flores, estudiante de mecánica industrial; Mario Arellano Castro y Jesús Emmanuel Martínez Chávez, de mecatrónica; Pedro Paredes Medrano, Jonathan de Jesús Chávez Tavares, Ángel Leonardo Ávalos Rodríguez y José de Jesús Valente Rojas, de programación, así como Marisol Mata Villegas, de ofimática, conforman el grupo de jóvenes de entre 16 y 17 años de edad, alumnos del CBTis 168, que fueron seleccionados para participar en el proyecto del CanSat.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, reconocieron que ninguno de ellos había participado con anterioridad en algún proyecto similar ni tenían conocimiento de lo que era un satélite lata. Fueron sus maestros quienes les informaron acerca de la convocatoria para el concurso que se llevaría a cabo.

Al respecto, Marisol Mata comentó: “Los maestros escogieron los promedios más altos de cada carrera, después fueron a cada salón a decir tal y tal alumnos preséntense al aula audiovisual y nos reunieron a todos ahí y se hizo la invitación por parte de los maestros asesores del proyecto, nos explicaron a todos en qué iba a consistir el proyecto, y eso nos motivó a participar”.

Osiel Díaz apuntó que su participación en el proyecto, como representante de la carrera en mecánica industrial, fue elaborar la carcasa, para lo cual investigó y probó la resistencia de distintos materiales al impacto y la temperatura. Además, diseñó el sistema del paracaídas, para lo cual tuvo que hacer una selección de cuerdas y telas.

“En la investigación de otros materiales descubrimos lo que es el poliestireno extruido, que se usa como aislante para casas y es mucho menos pesado y más resistente a la temperatura, humedad y al impacto que el PVC. Se elaboró la carcasa desde cero, desde comprar los materiales, los cortamos, los pegamos, tejimos las cuerdas y todo eso”, manifestó.

Mario Arellano, de mecatrónica, dijo que a él y a su compañero Jesús Emmanuel Martínez, les correspondió ensamblar y soldar cada una de las placas que forman el CanSat y la estación terrestre, integraron los chips Arduino y LoRa, así como los sensores con los cuales el satélite mide las distintas variables durante su vuelo, todos ellos, componentes que venían incluidos en el kit que les dieron para comenzar el proyecto. Asimismo, hicieron algunos cambios en cuanto a la alimentación eléctrica.

“Ahí hubo una modificación en cuanto a que no se está usando la batería que nos dieron en el kit, se está usando otra, para que tanto la cámara como el satélite fueran alimentados por una sola batería y se redujera el peso del satélite. La batería que implementamos es de mayor amperaje, pasando de dos mil 200 a seis mil 600 amperes, también se agregaron capacitores, que no venían en el kit, y sirven para tener un voltaje constante dentro del circuito”, explicó.

Asimismo, se realizaron modificaciones en los programas de las tarjetas de los Arduinos, agregó, esto con la intención de facilitar el trabajo para el área de programación, ya que requieren de un base de datos, para lo cual realizaron varias conexiones entre el puerto serial de un Arduino a otro, lo cual les brindó la capacidad para utilizar la interfaz I2C.

Equipo CBTIS1301 José de Jesús Valente señaló que en lo referente al equipo de programación, su parte en el proyecto consistió en poder manipular toda la cadena de datos que lleguen del CanSat a la estación terrestre, tener la capacidad de almacenarlos y utilizarlos, para ello, optaron por usar un código desde cero, que sin ningún módulo extra puede separar la cadena más fácilmente.

“Eso fue hecho con Python, de ahí ya nosotros lo mandamos a nuestro manejador de base de datos, y ya de ahí fueron manipuladas por JavaScript para poder graficar y tener todas nuestras variables de una manera muy gráfica: temperatura interna, externa, humedad, presión, altitud por GPS, altitud por presión, y otras calculadas, como la velocidad a la que va el satélite tanto en desplazamiento, como en subida y bajada”, apuntó.

La transmisión de los datos la efectúa el Arduino, se manda por el puerto serial y llega a la computadora del equipo, entonces los encargados del área de programación obtienen las distintas variables por medio del código Python, información que se conecta al manejador de base de datos, el cual los interpreta, realiza las gráficas y las pone en línea para que las personas interesadas tengan acceso a las lecturas que arroja el satélite lata.

Marisol Mata, de ofimática, puntualizó que ella se encargó de documentar cada una de las etapas en la elaboración del CanSat, para lo cual se tuvo que familiarizar con todos los procesos que se llevaron a cabo, esto, con la intención de elaborar un testimonio escrito, fotográfico y audiovisual del proyecto, que resulte entendible, pues para el equipo es importante transmitir los conocimientos que adquirieron.

Finalmente, Pedro Paredes compartió su experiencia de formar parte del equipo: “Conocí personas de otros grupos, de otras escuelas, asesores diferentes, también otras personas que nos ayudaron. Aparte, la experiencia técnica, muchas cosas no las sabíamos, las investigamos y aprendimos, porque muchas cosas se nos proveían y nosotros intentamos cambiar eso, intentamos hacer algo desde cero, y técnicamente aprendimos mucho, y estoy seguro que mis demás compañeros concuerdan con eso”.

Los asesores del equipo fueron los profesores Rolando López, Jorge Luis Correa Medina, Gabriel Alejandro Domínguez, Rodolfo Jáuregui Acevedo y Antonio Díaz de León, todos ellos de CBTis 168.