AAUSat-3

AAUSat-3 (Aalborg University CubeSat-3), ^{[ 3 ]} es el tercer CubeSat construido y operado por estudiantes de la Universidad de Aalborg en Dinamarca . Fue lanzado el 25 de febrero de 2013 desde el Centro Espacial Satish Dhawan en India a bordo de un vehículo de lanzamiento de satélites polares ( PSLV-C20). AAUSat-3 lleva dos receptores del Sistema de Identificación Automática (AIS-1 y AIS-2) como carga útil principal.

El objetivo principal de la construcción de satélites en la Universidad de Aalborg es brindar a los estudiantes experiencia en ingeniería que va más allá de la que se suele obtener en un programa de maestría. El diseño, la implementación y la fabricación fueron realizados por estudiantes, con solo dos excepciones: la fabricación de la estructura mecánica (llevada a cabo por el taller del departamento en aluminio 7075 ) y las placas de circuito impreso sin ensamblar. El proyecto está financiado principalmente por la Universidad de Aalborg y la Administración Danesa de Seguridad Marítima (DaMSA), junto con otros patrocinadores. ^{[ 3 ]}

El propósito del proyecto satelital era averiguar si era posible recibir señales del Sistema de Identificación Automática (AIS) desde un CubeSat 1U. ^{[ 3 ]}

La nave espacial fue diseñada para operar de forma no centralizada, de modo que pudiera seguir funcionando incluso cuando fallaran ciertos subsistemas. Llevaba dos receptores del sistema de identificación automática (AIS), uno de ellos basado en el principio SDR. Las imágenes registradas por el satélite se transmitieron posteriormente a la estación terrestre ubicada en la Universidad de Aalborg, desde donde se pusieron a disposición del público en general. ^{[ 4 ]}

Las actividades estudiantiles relacionadas con satélites en la Universidad de Aalborg (AAU) comenzaron en 2003 como resultado de la participación de la AAU en el primer satélite de investigación puramente danés, Ørsted , que se lanzó con éxito en 1999. Los predecesores de AAUSat-3 fueron AAU CubeSat (lanzado en 2003) y AAUSat-2 (lanzado en 2008). Los estudiantes de la AAU también participaron en SSETI Express (lanzado en 2005), una iniciativa de satélites estudiantiles de la Agencia Espacial Europea (ESA) Education. La construcción de AAUSat-3 comenzó en otoño de 2007. ^{[ 3 ]}

El prototipo del satélite se probó en un vuelo estratosférico en globo en octubre de 2009 como parte del programa BEXUS (Balloon Experiments for University Students), que permite a estudiantes europeos realizar experimentos científicos en condiciones de gran altitud. La prueba en globo brindó una excelente oportunidad para probar los receptores AIS con un campo de visión (FOV) extendido y obtener muestras realistas para el desarrollo posterior de los receptores de la carga útil final. La carga útil en BEXUS se denominó NAVIS (North Atlantic Vessel Identification System). ^{[ 3 ]}

AAUSat-3 fue lanzado el 25 de febrero de 2013 a bordo del PSLV-C20. Las operaciones fueron un éxito. Se recibieron 9000 mensajes AIS diariamente, los cuales se descargaron al centro de control de la misión (MCC), ubicado en Aalborg, Dinamarca. Todos los subsistemas fueron probados y funcionaban correctamente. Los primeros 100 días de operación fueron muy exitosos. No se observó degradación del satélite, todos los subsistemas funcionaban y la carga útil principal —un receptor AIS— funcionaba correctamente. ^{[ 3 ]}

Durante los primeros 100 días se produjeron dos situaciones críticas:

28 de febrero de 2013 a las 06:08: Se recibió el último mensaje en varios días. Durante las 24 horas previas, el voltaje de la batería disminuyó y las lecturas de temperatura indicaron que AAUSat-3 apuntaba constantemente hacia el Sol con el lado sin células solares . Durante el último paso sobre Aalborg, se observó que el voltaje de la batería disminuía lentamente. La situación se discutió y analizó durante el día, y se decidió instruir a AAUSat-3 en todos los pasos siguientes para que desactivara el modo baliza porque estaba consumiendo energía. No se intentó establecer contacto durante el fin de semana para preservar y recargar la batería del satélite. Todos los pasos fueron supervisados. Hubo silencio total hasta el 4 de marzo a las 17:52, cuando la estación terrestre en Aalborg solicitó y recibió una baliza. La baliza mostró un tiempo de actividad de 1 día y 19 horas, que todo funcionaba y que se habían recibido más de 7000 mensajes AIS. Todo volvió a la normalidad. La baliza solicitada también mostró un elevado número de reinicios, posiblemente debido a un bajo voltaje de la batería. Debido a este incidente, se configuró el AAUSat-3 para que girara lentamente (dos rotaciones por cada órbita de 100 minutos) para evitar que se repitiera el problema.

24 de mayo de 2013 : El sistema de alimentación eléctrica (EPS) del AAUSat-3 rechazó paquetes de comunicación multiframe provenientes de tierra. Durante cuatro pasadas (500 minutos), los estudiantes analizaron la situación e inspeccionaron la fuente C del servidor EPS, encontrando una solución. Se envió un nuevo paquete al AAUSat-3 y se restableció el funcionamiento normal del EPS. Durante el incidente, el resto del satélite, gracias a su diseño descentralizado, siguió funcionando. En los primeros 100 días, se recibieron y descargaron cerca de 800 000 paquetes AIS.

10-11 de junio de 2013 : Se cargaron dos nuevas imágenes de software para el receptor AIS SDR (AIS-2). La carga de una imagen completa del receptor AIS requirió aproximadamente 1,5 rutas. El satélite mostró mejoras y adquirió la capacidad de muestrear y decodificar en tiempo real. Las primeras métricas mostraron una capacidad promedio de alrededor de 6000 mensajes AIS por hora.

25 de febrero de 2014 : Un año en el espacio. AAUSat-3 funcionaba a pleno rendimiento y se realizaban mediciones AIS de forma regular. Se estableció una estación terrestre en Thule ( Qaanaaq ), Groenlandia , para ampliar la capacidad de descarga. La producción de energía era estable pero baja, por lo que la misión se intercaló con horas o días para la carga de las baterías. Los nuevos algoritmos cargados mostraron la recepción de aproximadamente 8000 mensajes por hora y un rendimiento en tiempo real, lo que significaba que la decodificación llevaba menos tiempo que el muestreo y se realizaba en paralelo. Gracias a la estación terrestre en Thule, fue posible realizar la supervisión en tiempo real, midiendo y descargando simultáneamente. Así, tan solo unos segundos después de la detección, la información estaba disponible en Aalborg en el MCC.

17 de septiembre de 2014 : Se recibió el último mensaje del satélite. ^{[ 3 ]}

1 de octubre de 2014 : El proyecto en AAU declaró el fin de la misión AAUSat-3 debido a problemas con la batería (disminución continua en la producción de energía). El proyecto agradece la experiencia adquirida durante la misión.

AAUSat-3 se basó en un concepto descentralizado sin un nodo maestro dedicado. La idea detrás de este enfoque era lograr un satélite modular que, en muchos casos, pudiera funcionar incluso cuando fallaran ciertos subsistemas. Por esa razón, los subsistemas imprescindibles (EPS y COM) se diseñaron para ser simples y robustos, mientras que subsistemas como AIS-2 eran necesariamente más complejos, con la consiguiente mayor tasa de fallos. ^{[ 3 ]}

El sistema de alimentación eléctrica (EPS) actúa como supervisor y vigilante inteligente. AAUSat-3 consta de varios subsistemas:

En el tramo terrestre había:

• CDH: Sistema de mando y gestión de datos
• GND: Estación terrestre
• MCC: Centro de Control de Misiones

Todas las comunicaciones internas y entre satélite y tierra se llevaron a cabo utilizando el protocolo CSP .

Las especificaciones técnicas fueron: ^{[ 4 ] [ 3 ]}

• Lista de CubeSats

• Página web oficial archivada el 28 de marzo de 2014 en la Wayback Machine.