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Diseño de Sub-sistemas de Potencia, Propulsión y Térmico para un CubeSat 3U que Mide el Desequilibrio de Radiación de la Tierra

Autores: Claricoats, Jack; Dakka, Sam M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Diseño de Sub-sistemas de Potencia, Propulsión y Térmico para un CubeSat 3U que Mide el Desequilibrio de Radiación de la Tierra


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Desarrollo
Propulsión
Sistemas térmicos
CubeSat
Análisis
Panel solar

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El documento presenta el desarrollo de los sistemas de energía, propulsión y térmicos para un CubeSat 3U en órbita alrededor de la Tierra a una altitud de 600 km, midiendo el desequilibrio de radiación utilizando la carga útil RAVAN (Evaluación del Radiómetro utilizando Nanotubos Verticalmente Alineados) desarrollada por la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio). El sistema de propulsión fue seleccionado como un PPTCUP de Marte-Espacio - Propulsor de Plasma Pulsado para Propulsión de CubeSat, un propulsor de plasma micro-pulsado con capacidad satisfactoria para proporcionar suficiente impulso para superar la fuerza generada debido a la resistencia y mantener una altitud de 600 km, así como para llevar el CubeSat a una órbita de cementerio de 513 km. El análisis térmico para el caso caliente encontró que era necesaria la integración de una pintura negra de alta emisividad y MLI para prevenir un calentamiento excesivo dentro de la estructura. Además, el análisis del sistema de energía definió con éxito escenarios de consumo eléctrico para la órbita de 600 km del CubeSat. El análisis concluyó que un único panel solar de 7 W montado en un lado orientado al sol del CubeSat utilizando un sensor solar podría alimentar satisfactoriamente el sistema eléctrico durante la fase caliente y cargar la batería de la nave lo suficiente para asegurar un funcionamiento eléctrico constante durante la fase fría, incluso con la integración adicional de un calentador térmico activo. Sin embargo, cuando se tuvo en cuenta la inevitable degradación de fin de vida de la célula solar en el análisis, se encontró un déficit de energía aproximado de 2 kJ. Esto fue complementado por células solares adicionales integradas en la cara de la carcasa de la antena.

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