Caracterización y Pruebas del Sistema de Control de Actitud Magnético Pasivo para el CubeSat 3U AstroBio
Autores: Carletta, Stefano; Nascetti, Augusto; Gosikere Matadha, Sagar S.; Iannascoli, Lorenzo; Baratto de Albuquerque, Thiago; Maipan Davis, Nithin; Schirone, Luigi; Impresario, Gabriele; Pirrotta, Simone; Brucato, John R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Caracterización y Pruebas del Sistema de Control de Actitud Magnético Pasivo para el CubeSat 3U AstroBio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Astrobiología
CubeSat
Tecnología de laboratorio en un chip
Sistema de control de actitud magnética
Jaula de Helmholtz
Imanes permanentes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
AstroBio CubeSat es una misión financiada por la Agencia Espacial Italiana destinada a validar una nueva tecnología de laboratorio en un chip, que permitiría el uso de micro y nanosatélites como laboratorios autónomos en órbita para la investigación en astrobiología. Este CubeSat de 3U está equipado con un sistema de control de actitud magnética pasiva (PMACS), que incluye imanes permanentes y tiras de histéresis, lo que permite estabilizar la nave espacial con el eje longitudinal en la dirección del vector del campo geomagnético. Este trabajo presenta el proceso seguido para la caracterización experimental del sistema, realizado en la unidad de ingeniería del satélite utilizando una instalación de jaula de Helmholtz y un soporte de aire esférico para recrear condiciones ambientales similares a las experimentadas durante el movimiento orbital. Las tiras de histéresis se caracterizan a partir de la determinación del bucle de histéresis, del cual se extraen la disipación de energía por ciclo y la permeabilidad magnética aparente. Las pruebas realizadas utilizando la jaula de Helmholtz y la instalación de soporte de aire permiten investigar más a fondo el par de amortiguamiento producido por el PMACS y validar los parámetros mencionados anteriormente. Luego se utiliza un análisis numérico para seleccionar el número de imanes permanentes que permite lograr una precisión de apuntado dentro de un error de 24 horas desde el despliegue. El análisis de los datos de vuelo respalda los resultados obtenidos de las campañas de pruebas experimentales, confirmando la efectividad de los métodos propuestos y del diseño del PMACS.
Descripción
AstroBio CubeSat es una misión financiada por la Agencia Espacial Italiana destinada a validar una nueva tecnología de laboratorio en un chip, que permitiría el uso de micro y nanosatélites como laboratorios autónomos en órbita para la investigación en astrobiología. Este CubeSat de 3U está equipado con un sistema de control de actitud magnética pasiva (PMACS), que incluye imanes permanentes y tiras de histéresis, lo que permite estabilizar la nave espacial con el eje longitudinal en la dirección del vector del campo geomagnético. Este trabajo presenta el proceso seguido para la caracterización experimental del sistema, realizado en la unidad de ingeniería del satélite utilizando una instalación de jaula de Helmholtz y un soporte de aire esférico para recrear condiciones ambientales similares a las experimentadas durante el movimiento orbital. Las tiras de histéresis se caracterizan a partir de la determinación del bucle de histéresis, del cual se extraen la disipación de energía por ciclo y la permeabilidad magnética aparente. Las pruebas realizadas utilizando la jaula de Helmholtz y la instalación de soporte de aire permiten investigar más a fondo el par de amortiguamiento producido por el PMACS y validar los parámetros mencionados anteriormente. Luego se utiliza un análisis numérico para seleccionar el número de imanes permanentes que permite lograr una precisión de apuntado dentro de un error de 24 horas desde el despliegue. El análisis de los datos de vuelo respalda los resultados obtenidos de las campañas de pruebas experimentales, confirmando la efectividad de los métodos propuestos y del diseño del PMACS.