FASTRAC

El sistema de naves espaciales autónomas de formación con empuje, navegación relativa, actitud y enlace cruzado (o FASTRAC u OSCAR 69 ^{[ 4 ]} ) es un par de nanosatélites (llamados respectivamente Sara-Lily y Emma ) desarrollados y construidos por estudiantes de la Universidad de Texas en Austin . El proyecto forma parte de un programa patrocinado por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL), cuyo objetivo es liderar el desarrollo de tecnología espacial asequible. La misión FASTRAC investigará específicamente tecnologías que faciliten la operación de múltiples satélites en formación. Estas tecnologías habilitadoras incluyen navegación relativa, comunicaciones de enlace cruzado, determinación de actitud y empuje. Debido al alto costo de poner masa en órbita , existe una fuerte iniciativa para miniaturizar el peso total de las naves espaciales. La utilización de formaciones de satélites, en lugar de grandes satélites individuales, reduce el riesgo de fallas puntuales y permite el uso de hardware de bajo costo.

En enero de 2005, la Universidad de Texas ganó el Programa Universitario Nanosat-3 , un concurso financiado con subvenciones en el que participaron otras 12 universidades. ^{[ 5 ]} Como ganador, FASTRAC tuvo la oportunidad de lanzar sus satélites al espacio. El equipo estudiantil recibió 100 000 dólares de AFRL para la fase competitiva del proyecto y otros 100 000 dólares para la fase de implementación. FASTRAC es la primera misión satelital desarrollada por estudiantes que incorpora navegación relativa en tiempo real en órbita, determinación de actitud en tiempo real en órbita mediante una sola antena GPS y un propulsor de plasma de microdescarga.

FASTRAC fue lanzado el 19 de noviembre de 2010 a bordo de un cohete Minotaur IV desde el Complejo de Lanzamiento de Kodiak en Kodiak, Alaska . ^{[ 6 ]} La separación de los satélites entre sí y la comunicación entre ellos se llevaron a cabo con éxito. ^{[ 7 ]}

FASTRAC fue desarrollado en el marco del Programa de Nanosatélites Universitarios del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y ocupó el puesto número 32 en la lista de experimentos espaciales priorizados de la Junta de Revisión de Experimentos Espaciales en 2006. Se esperaba que la nave espacial demostrara la navegación relativa mediante el Sistema de Posicionamiento Global y el rendimiento de los propulsores de microcarga.

La secuencia principal de la misión se compone de seis fases distintas:

• lanzamiento
• separación de vehículos
• adquisición inicial
• Navegación relativa a bordo del GPS
• Determinación de actitud GPS con antena única a bordo y funcionamiento del propulsor de plasma de microdescarga
• operaciones de radioaficionados

En la primera fase, los dos nanosatélites serán lanzados a bordo de la misión STP-S26 del Programa de Pruebas Espaciales del Departamento de Defensa desde el Complejo de Lanzamiento de Kodiak (KLC) en Kodiak, Alaska. Serán transportados a una órbita terrestre baja circular con una inclinación de 72 grados y una altitud de 650  km mediante un cohete Minotaur IV. Inicialmente, los dos nanosatélites estarán en una configuración apilada. Una vez que el cohete alcance la órbita deseada, los satélites serán alimentados por el vehículo de lanzamiento antes de separarse finalmente de este.

La tercera fase comenzará una vez que los dos nanosatélites sean eyectados del cohete. Durante esta fase, transcurrirán 30 minutos en los que los satélites se someterán a un proceso de verificación e inicialización. Transcurrido este tiempo, los satélites comenzarán a transmitir mensajes de baliza con información de telemetría que ayudará a determinar el estado de cada uno. Durante esta fase, la estación terrestre intentará establecer el primer contacto con los satélites y realizará una verificación para asegurarse de que todos los subsistemas a bordo funcionen correctamente. Se prevé que esta verificación dure varias horas o incluso algunos días, dependiendo de la duración de las comunicaciones con la estación terrestre. Una vez que los operadores estén satisfechos con el estado de los satélites, se les ordenará desde tierra que se separen, finalizando así la tercera fase de la misión.

Cuando los satélites se hayan separado con éxito, comenzará la misión principal, lo que marcará el inicio de la cuarta fase. En primer lugar, los satélites establecerán de forma autónoma un enlace cruzado, es decir, se comunicarán entre sí a través de las bandas UHF / VHF . A continuación, intercambiarán datos GPS mediante este enlace cruzado para calcular soluciones de navegación relativas en tiempo real en órbita. ^{[ 8 ]}

La quinta fase activará un propulsor de plasma de microdescarga mediante una orden desde tierra, que funcionará de forma autónoma cuando el vector de empuje se encuentre dentro de un cono de 15 grados respecto al vector de antivelocidad. El funcionamiento del propulsor dependerá de la determinación de actitud GPS en tiempo real con una sola antena, obtenida en órbita. Una vez finalizada esta fase, una orden desde la estación terrestre desactivará el propulsor en FASTRAC 1.

La fase final de la misión comenzará una vez que la arquitectura de comunicación de los satélites se haya reconfigurado desde tierra para funcionar con la red del Sistema Automático de Reporte de Paquetes (APRS). Esto permitirá que los satélites estén disponibles para los radioaficionados de todo el mundo. Cuando la estación terrestre pierda toda comunicación con los satélites, la misión finalizará y estos se desorbitarán pasivamente, desintegrándose en la atmósfera. El equipo de FASTRAC ha estimado que tardará seis meses en alcanzar con éxito los objetivos de la misión.

Los satélites FASTRAC transmiten y reciben datos (GPS, salud, etc.) en frecuencias de radioaficionados. Se anima a todos los radioaficionados a descargar datos de cualquiera de los satélites y subirlos a la sección de radioaficionados del sitio web de FASTRAC. Archivado el 23/11/2010 en Wayback Machine . ^{[ 9 ]}