Tras su exitosa participación en el satélite Atenea, que integró la Misión Artemis II de la NASA y operó en el espacio profundo, la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) reafirma su liderazgo en el campo aeroespacial. En esta oportunidad, la Unidad Académica desarrolló componentes esenciales para el satélite argentino SABIA-Mar.
El proyecto SABIA-Mar forma parte del plan espacial de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) y tendrá como misión la observación de la Tierra, con aplicaciones prioritarias en el estudio del mar y costas. El satélite será una fuente de datos importante para estudios del color del mar a nivel regional y un aporte significativo a nivel internacional. Su objetivo será proveer información para el estudio de la productividad primaria del mar, los ecosistemas marinos, el ciclo del carbono, la dinámica de las aguas costeras, el manejo de recursos pesqueros y la calidad del agua en costas y estuarios.
Con una extensa trayectoria espacial, la Facultad de Ingeniería de la UNLP participa de la construcción del satélite argentino SABIA-Mar con dos importantes desarrollos: un receptor satelital de datos ambientales y un receptor GNSS para aplicaciones espaciales. Se trata de dos instrumentos clave que tienen como fin la recolección de información meteorológica y la navegación y localización del vehículo en órbita.
Un receptor para relevar datos desde lugares remotos
El receptor satelital de datos ambientales DCS (Data Collection System) fue diseñado y construido por los ingenieros Hugo Lorente, Gerardo Sager, José Juárez y Adrián Carlotto, integrantes del Grupo de Investigación y Desarrollo en Comunicaciones Digitales (GrIDComD) del Departamento de Electrotecnia.
El decano de la Facultad de Ingeniería, Marcos Actis, remarcó que “es el segundo receptor DCS construido por investigadores de nuestra Facultad que llegará al espacio, algo que nos llena de orgullo”.
Actis detalló que el receptor es una nueva versión del instrumento diseñado e implementado por el GrIDComD para la misión SAC-D/Aquarius. Dicho satélite fue lanzado exitosamente el 10 de junio de 2011, desde California, EEUU, en el marco de un programa de cooperación entre la CONAE y la NASA.
En el año 2015, cumplida su misión principal, el SAC-D dejó de operar, con lo cual el sistema DCS nacional dejó de tener un receptor en vuelo. En ese sentido, el ingeniero Carlotto, coordinador del GrIDComD, destacó que el receptor permitirá volver a recibir datos desde plataformas del Sistema Satelital Argentino de Recolección de Datos Ambientales. El instrumento DCS, además de las transmisiones desde plataformas nacionales, puede recibir paquetes de datos desde plataformas del sistema brasileño SCD y desde las pertenecientes al sistema de Estados Unidos y Europa, ARGOS. Este último con un mayor número de estaciones distribuidas sobre todo el planeta.
“El DCS que voló en el SAC-D no fue aprovechado en su intensidad. Podría haber sido usado para recolectar datos de las boyas que Argentina tiene en el Atlántico Sur, compradas durante distintos gobiernos. Actualmente, se usa el sistema ARGOS que es pago”, expresó Marcos Actis, decano de la Facultad de Ingeniería y Director del Centro Tecnológico Aeroespacial.
“El sistema ideado en la Facultad de Ingeniería permitiría levantar datos no solo de las boyas, sino de cualquier otro sistema. Mucho tiempo pasó para que este receptor vuelva a estar ubicado en un satélite, que se debe completar también con los transmisores en tierra para poder levantar señales. En el pasado, fue ofrecido para ser incorporado y financiado al proyecto Mar Azul, pero siempre se prefirió la compra de desarrollos extranjeros en lugar de lo fabricado en Argentina. Lamentablemente, al no haber una política de Estado estos desarrollos son desfinanciados e interrumpidos, con lo cual el país va perdiendo competitividad en los mismos”, continuo el decano.
El ingeniero Carlotto recordó que el profesor Lorente, fundador del GrIDComD, participó en la misión LUSAT-1 (primer satélite argentino lanzado en 1990) y de la mayoría de las misiones satelitales de la CONAE. En equipo con el Dr. Carlos Muravchik (Instituto LEICI-UNLP-CONICET) en el año 1997 comenzaron con el desarrollo del primer receptor argentino de GPS para aplicaciones aeroespaciales. Luego de diferentes pruebas en laboratorio y en campo (aeronaves, globos, lanzadores) un equipo voló integrado al instrumento TDP (Paquete de Demostración Tecnológica), también en la misión SAC-D/Aquarius. En el año 2004, con el fin de desarrollar un receptor satelital para los sistemas de colecta de datos, Lorente conformó el grupo que llevaría a cabo la tarea.
“La idea de esos sistemas satelitales comenzaron en Argentina con la Agencia Espacial Francesa (CNES) y la CNIE, predecesora de la actual CONAE. El proyecto EOLE consistía en lanzar globos de larga duración desde estaciones ubicadas en Mendoza, Neuquén y Tolhuin, para estudiar el comportamiento de los vientos en el hemisferio sur. Los datos se recolectaban a través de un satélite específico lanzado en 1971. Este proyecto fue el origen del actual sistema ARGOS. El INPE, en Brasil, desarrolló un sistema DCS con características diferentes que dio lugar al lanzamiento en el año 1993 del primer satélite brasileño SCD-1 (por Sistema Coleta Dados). Con el objetivo de poder acceder a los datos transmitidos por estos sistemas, además de las plataformas propias, en el GrIDComD desarrollamos un receptor de alta sensibilidad compatible con ellos”, explicó Carlotto.
El ingeniero agregó que “el receptor que se ubica en un satélite de órbita baja y polar recibe las transmisiones desde plataformas ubicadas en diferentes puntos del planeta mientras la Tierra rota y el satélite recorre su órbita. Este sistema permite el uso de transmisores que consumen muy poca energía, por lo que son autónomos y pueden ubicarse en lugares remotos. Los equipos transmisores también fueron desarrollados aquí”.
Durante la misión SAC-D, se instalaron plataformas en glaciares y en estaciones meteorológicas ubicadas en las bases argentinas sobre territorio antártico. En la Cordillera de los Andes y en los mares y ríos no hay estaciones que utilicen un sistema nacional. “A los usuarios de ciencia argentinos les será muy útil recibir datos diariamente y a bajo costo para sus investigaciones”, detalló Carlotto.
“La estimación de parámetros ambientales a partir de mediciones in-situ es indispensable en tiempos de calentamiento global. Los datos obtenidos permiten a los científicos realizar un mejor diagnóstico que ayude en la determinación de políticas y toma de decisiones a futuro”, agregó.
Para la construcción del DCS del satélite SABIA-Mar los integrantes del GrIDComD implementaron un nuevo software de vuelo basado en la versión del SAC-D y un hardware con mejoras y actualizaciones respecto a la primera versión. También desarrollaron un EGSE (Electrical Ground Support Equipment) para los ensayos ambientales a nivel instrumento y otro para la integración al satélite.
En las salas limpias del GrIDComD se concluyó con el proceso de integración del DCS y, finalmente, fue entregado a la CONAE para su traslado al Centro Espacial Teófilo Tabanera en Falda del Carmen, Córdoba. Allí fue sometido a ensayos ambientales de vibración, termo-vacío (TVAC) y compatibilidad electromagnética (EMC). Luego el instrumento fue trasladado a la sede de INVAP Bariloche, para su integración a la plataforma del SABIA-Mar.
El coordinador del GrIDComD remarcó que Argentina, en general, utiliza transmisores de sistemas internacionales como Inmarsat, Starlink o ARGOS y ello implica un gasto en dólares para el país. En ese sentido, destacó “la importancia de contar con sistemas propios que hagan uso del conocimiento generado en nuestras universidades y multipliquen los puestos de trabajo para nuestros egresados”.
Un receptor GPS único en el país
El satélite SABIA-Mar cuenta además con un receptor GPS de alta confiabilidad para misiones de órbita baja, desarrollado por el grupo Sistemas Electrónicos de Navegación y Telecomunicaciones (SENyT), también del Departamento de Electrotecnia, quienes participaron del desarrollo de Atenea. El instrumento, denominado AGR-T, es el primero en su tipo fabricado en el país y ya fue integrado exitosamente al satélite, marcando un nuevo hito en el desarrollo tecnológico nacional.
El ingeniero Ramón López La Valle, coordinador del SENyT y jefe del proyecto, indicó que un receptor GPS de estas características “es una pieza fundamental para la navegación y localización precisa de vehículos espaciales, como satélites y lanzadores en misiones de larga duración”.
El desarrollo abarcó desde el diseño conceptual hasta la fabricación del instrumento, incluyendo la ejecución de los ensayos de calificación necesarios para verificar su capacidad de tolerar el ambiente espacial. El AGR-T fue el último instrumento en incorporarse a la misión SABIA-Mar, pero el primero en ser integrado al satélite, lo que demuestra la capacidad del grupo para desarrollar con rapidez un proyecto complejo desde cero. “Esto fue posible, en gran medida, gracias a nuestra experiencia de más de 20 años en la temática, iniciada con el impulso de los docentes e investigadores Carlos Muravchik, Agustín Roncagliolo y Javier García”, afirmó López La Valle.
El ingeniero detalló que el proyecto implicó múltiples desafíos tecnológicos. “En el SENyT nos encargamos del diseño electrónico, basado completamente en componentes resistentes a la radiación. Además, realizamos el desarrollo del software siguiendo estándares de calidad espacial, el diseño mecánico del instrumento, la calificación de procesos de soldadura de componentes electrónicos, el ensamblaje electrónico conforme a normas espaciales y la ejecución de ensayos exhaustivos para validar el funcionamiento del receptor”, enumeró el ingeniero.
El equipo del SENyT a cargo del desarrollo estuvo integrado además por los ingenieros Santiago Rodríguez, Germán Scillone, Ernesto López, Elián Hanisch, Agustín Catellani, Gabriel Vega Leáñez, Juan Díaz, Ezequiel Marranghelli, Francisco Núñez y Julián Encinas. Contó con la colaboración de Javier Smidt y Fermín Llorente.
López La Valle señaló que este tipo de receptores de alta complejidad son importados, por lo que un desarrollo local es un avance estratégico hacia la soberanía tecnológica del país. Luego de su validación en órbita, el instrumento podrá ser utilizado como receptor principal en las futuras misiones de la CONAE.
Actualmente, el SABIA-Mar se encuentra en la sala limpia de INVAP, en Bariloche, donde una vez concluida una serie de pruebas, será integrado a las cámaras, que son los instrumentos principales del satélite.
Un antecedente en el satélite SAC-D
El decano Marcos Actis recordó que, hace varios años, se desarrolló en la Facultad de Ingeniería un receptor GPS, con inversión de la CONAE, el cual voló en el satélite SAC-D como carga tecnológica. “Una evolución de ese receptor podría haberse validado en los satélites SAOCOM 1A y 1B. Sin embargo, se perdieron dos oportunidades que habrían permitido contar hoy con un producto comercial consolidado. Un receptor GPS de calidad espacial que en el exterior ronda 1.500.000 de dólares, en Argentina puede desarrollarse por un tercio de ese valor”.
Actis añadió: “En varias ocasiones, como parte del directorio de CONAE, insistí a los distintos ministros de Ciencia y Tecnología para incorporar este desarrollo en los satélites que Argentina lanzaba. Después, con la ayuda de técnicos de CONAE, INVAP y de nuestra Facultad, logramos que un receptor GPS de alta confiabilidad, de desarrollo propio, se incorpore a la misión SABIA-Mar, respaldado por un receptor GPS de vuelo adquirido en el exterior. Esto permitirá validar nuestro receptor GPS, cuyas versiones previas, basadas en componentes comerciales, volaron en los proyectos Tronador, guiando de forma exitosa los primeros vehículos lanzadores de Argentina. También, la tecnología GPS desarrollada en el SENyT, adaptada para satélites pequeños, volará próximamente al espacio en nuestro satélite USAT-I”.
Por último, el decano destacó que un equivalente a la batería del SABIA-Mar fue desarrollada en el Centro Tecnológico Aeroespacial (CTA). Sin embargo, esa batería no irá al espacio ya que el proyecto de desarrollosatelital lanzado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología fue interrumpido. “Si bien esa batería no vuela lleva un ciclado de más de veinte mil ciclos solares simulando la órbita de SABIA-Mar que ha sido exitosa”, aseguró.
“Esperamos que Argentina no pierda el liderazgo espacial que hoy tiene en Latinoamérica, siendo uno de los pocos países donde todavía se desarrollan tecnologías satelitales”, concluyó Actis.
Con la entrega de estos equipos y su próxima validación en órbita, la UNLP consolida un ecosistema de innovación que trasciende lo académico. La posibilidad de contar con datos propios y precisos sobre el mar argentino, sumada a la reducción de costos operativos, posiciona a estos desarrollos como herramientas estratégicas para enfrentar desafíos globales como el cambio climático.
