Estudiantes construyen CubeSat para estudiar el viento solar desde el espacio

Un equipo multidisciplinario de estudiantes de pregrado de tres universidades diferentes diseñó y construyó un mini satélite, conocido como CubeSat, que se lanzará al espacio para recopilar datos en colaboración con la misión de la NASA llamada Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP).

Este pequeño pero poderoso satélite tiene programado su lanzamiento en un cohete de SpaceX desde la Base de la Fuerza Espacial de Vandenberg en California, a más tardar el 10 de noviembre de 2025, a las 10:19 a.m. PST. Su objetivo es llegar a las regiones exteriores de la atmósfera para estudiar el viento solar, lo que ayudará a los científicos a mejorar la previsión del clima espacial y proteger mejor la tecnología en el espacio y en la Tierra, como las redes de comunicación, las redes eléctricas y el GPS, de eventos solares dañinos.

"Esta es una oportunidad increíble para que los estudiantes no solo obtengan experiencia técnica práctica, sino que también colaboren con otros estudiantes de todo el país para diseñar y construir toda una misión espacial, desde el instrumento hasta el software que lo operará en el espacio y la antena y radio para comandar el satélite una vez en órbita", afirmó Noé Lugaz, profesor de investigación en física y astronomía en la Universidad de New Hampshire.

"La experiencia es invaluable y puede abrir puertas a futuras oportunidades en carreras relacionadas con el espacio u otras ciencias e ingenierías".

El equipo, compuesto por 70 estudiantes de pregrado de la Universidad de New Hampshire (UNH), la Universidad Estatal de Sonoma (SSU) y la Universidad Howard (HU), diseñó, desarrolló y construyó el satélite, que fue nombrado 3UCubed, reflejando el concepto general de elevar a los estudiantes de pregrado para estudiar el afloramiento y haciendo un guiño a las tres universidades participantes.

El satélite, lanzado tras su selección como parte de la Iniciativa de Lanzamiento de CubeSat de la NASA, viajará a la parte superior de la atmósfera de la Tierra, conocida como la termosfera, que es la misma región donde orbitan muchos otros satélites y la Estación Espacial Internacional. Tomará medidas de la densidad atmosférica (oxígeno simple a esta altitud) y la precipitación de electrones desde el espacio hacia la parte superior de la atmósfera.

Los datos de la misión serán recopilados por los estudiantes y analizados en combinación con los datos de IMAP, lo que ayudará a avanzar en la comprensión de cómo la termosfera en las regiones aurorales y de cúspide responde a la precipitación de partículas y a las condiciones variables asociadas con el viento solar.

Los CubeSats son un subconjunto específico de satélites que son pequeños y estandarizados, y proporcionan una forma rentable de estudiar la ciencia espacial. Tienen aproximadamente el tamaño de un pan de molde y ofrecen una manera más sencilla de comenzar a construir y operar que los satélites más grandes, lo que los convierte en un equipo ideal para que los estudiantes perfeccionen sus habilidades fuera del aula.

Los estudiantes trabajaron durante cinco años en el satélite, realizando una variedad de tareas que iban desde la creación del código de software que controla el 3UCubed hasta soldar los cables durante la construcción física. Con la mentoría de profesores e ingenieros del personal, los estudiantes realizaron estudios de comercio, análisis de órbita, seleccionaron proveedores para diferentes subsistemas, supervisaron presupuestos para diversas tareas de masa, energía, enlace y telemetría, y desarrollaron el marco para el software de vuelo y las operaciones.

"En ese momento, tenía un gran interés por la industria aeroespacial y vi esto como una gran oportunidad para obtener experiencia valiosa trabajando con profesionales de la industria", comentó Alex Chesley, quien estudió ingeniería mecánica en UNH y fue parte del equipo 3UCubed. "Fue fascinante aprender sobre muchos nuevos temas relacionados con la ciencia espacial y la instrumentación que nunca había estudiado antes".

El satélite 3UCubed fue completamente ensamblado en UNH y los dos instrumentos de carga útil que forman parte de su estructura fueron construidos, probados y calibrados en UNH. Los estudiantes de UNH lideraron el desarrollo del software del instrumento y trabajaron con estudiantes de SSU en el software de vuelo.

SSU supervisó el desarrollo del software para la estación terrestre y servirá como la estación terrestre principal para la misión, que recopilará los datos del satélite y enviará comandos a la nave espacial para que pueda ajustarse una vez que esté en órbita. UNH trabajó con HU para construir la estación terrestre de respaldo.

"El Proyecto CubeSat de SSU tuvo un profundo impacto en mi crecimiento personal y profesional", dijo Haley Joerger, quien estudió informática en SSU. "La mentoría que recibí fue fundamental para construir mi confianza y guiar mi desarrollo. Trabajar en el hardware del CubeSat me proporcionó experiencia valiosa en instrumentación, una habilidad que ahora aplico en mi rol como ingeniera de aplicaciones en Keysight Technologies. También estoy profundamente agradecida por las amistades de por vida que formé con mis compañeros de equipo, conexiones que continúan enriqueciendo mi vida hasta el día de hoy".

Los estudiantes de la Universidad Estatal de Sonoma también se han involucrado con los operadores de radio aficionados de su región y los miembros de los Scouts para construir una estación terrestre para comunicarse con el satélite.