Módulo de experimentos orbitales del PSLV

La Plataforma de Experimentos Orbitales del PSLV ( POEM ), también conocida como Plataforma Orbital de la Etapa 4 del PSLV (PS4-OP) ^{[ 1 ]} , es un banco de pruebas orbital de microgravedad basado en la cuarta etapa usada del PSLV . Al agregar subsistemas modulares para la generación de energía, comunicación y estabilización, como células fotovoltaicas , paquete de telemetría y telecomando (TT&C), sistema de control de actitud, almacenamiento de datos, etc., a la cuarta etapa del PSLV, puede funcionar como un bus satelital . Esta etapa aumentada puede albergar cargas útiles durante hasta seis meses en órbita, lo que la hace útil para calificar componentes, obtener legado espacial y realizar experimentos en condiciones de microgravedad. Por lo general, la cuarta etapa del PSLV se desecha después del despliegue del satélite y permanece en órbita durante un período significativo en un estado pasivo como un fragmento de basura espacial . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

POEM o PS4-OP fue concebido por VSSC / ISRO para ayudar a la comunidad académica y a las empresas emergentes indias, proporcionándoles una plataforma de bajo costo con subsistemas esenciales para soportar sus cargas útiles, reduciendo así las barreras para alcanzar la órbita. POEM elimina la carga de diseñar, calificar y adquirir un bus satelital, configurar una estación terrestre, etc., lo que reduce el tiempo y los costos de desarrollo asociados con el uso de componentes de grado espacial, permitiendo así que las entidades se centren únicamente en la carga útil. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

La cuarta etapa del PSLV o PS4 se ha utilizado a menudo para transportar cargas útiles no separables como AAM en el PSLV-C8, ^{[ 5 ]} Rubin 9.1 / Rubin 9.2 en el PSLV-C14 ^{[ 6 ]} y mRESINS en el PSLV-C21 ^{[ 7 ]} etc., pero dichas cargas útiles solo podían soportarse durante un período muy corto, ya que la PS4 carecía de la capacidad de generar energía y mantener la estabilidad de actitud. Por lo tanto, se propuso aumentar la PS4 con subsistemas modulares para convertirla en una plataforma orbital de larga duración después de completar la misión principal. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 8 ]}

En 2017, como demostración temprana en las campañas PSLV-C37/Cartosat-2D ^{[ 9 ]} y PSLV-C38/Cartosat-2E , ^{[ 10 ]} PS4 se mantuvo operativa y monitoreada durante más de diez órbitas después de completar su misión principal de desplegar naves espaciales. ^{[ 11 ] [ 12 ]} La cuarta etapa en PSLV-C38 albergó IDEA (Analizador de Densidad de Ionización y Campo Eléctrico) como una carga útil no separable por el Laboratorio de Física Espacial de VSSC, ^{[ 11 ] [ 10 ]} otras dos cargas útiles no separables fueron mAMP y 'Plataforma de Apuntamiento a la Tierra'. ^{[ 13 ]}

En enero de 2019, PSLV-C44/Microsat-R se convirtió en la primera campaña en la que PS4 funcionó como una plataforma orbital independiente durante un corto período de tiempo, ya que aún no se habían hecho las provisiones para la capacidad de generación de energía a bordo. ^{[ 14 ]} Albergó un cubesat 1U llamado KalamSAT-V2 como una carga útil no separable de Space Kidz India basada en el kit de Interorbital Systems . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} Más tarde, en abril, la cuarta etapa en PSLV-C45/EMISAT ^{[ 18 ]} tuvo su propia capacidad de generación de energía, ya que se aumentó con un conjunto de células solares fijas envueltas alrededor del tanque de propulsor de PS4 que generaban alrededor de 200 vatios de energía. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} Tres cargas útiles alojadas en PS4-OP fueron, el Analizador Avanzado de Potencial de Retardación para Estudios Ionosféricos (ARIS 101F) por IIST, ^{[ 22 ]} la carga útil experimental AIS por ISRO y AISAT por Satellize . ^{[ 23 ]} Para funcionar como una plataforma orbital, la cuarta etapa se puso en modo estabilizado por giro usando sus propulsores RCS. ^{[ 24 ]} PS4-OP en esta campaña tuvo una vida útil de misión de 3 meses y la carga útil AISAT a bordo estuvo operativa durante casi un año. ^{[ 24 ] [ 20 ]} Según ISRO, PS4-OP puede transmitir comandos y datos para mantener las cargas útiles y regular su ubicación en tres orientaciones diferentes. ^{[ 25 ]}

Después de estas campañas de prueba iniciales, ISRO emitió un Anuncio de Oportunidad en junio de 2019 para llevar a cabo experimentos científicos en órbita en la plataforma orbital PS4. ^{[ 3 ]} Y en los años siguientes se lanzaron POEM-1 a bordo de la campaña PSLV-C53 /DS-EO en junio de 2022 ^{[ 26 ]} y POEM-2 a bordo de la campaña PSLV-C55 /TeLEOS-2 en abril de 2023. ^{[ 27 ]} Ambas plataformas orbitales tenían configuraciones maduras que utilizaban estabilización de 3 ejes y capacidad de generación de energía a bordo. ^{[ 28 ] [ 29 ]}

En julio de 2023, el Centro Nacional Indio de Promoción y Autorización Espacial (IN-SPACe) emitió un anuncio de oportunidad invitando a que las cargas útiles se alojen a bordo de las próximas campañas POEM programadas tentativamente entre noviembre de 2023 y junio de 2024. ^{[ 4 ]}

El 1 de enero de 2024, se lanzó POEM-3 junto con XpoSat en el PSLV-C58, que transportaba diez cargas útiles. La etapa se bajó de una  órbita de inyección (circular) de 650 km de XpoSAT a una  órbita circular de 350 km para las operaciones de POEM-3. ^{[ 30 ]} POEM-3 reingresó a la atmósfera el 21 de marzo de 2024 sobre el Océano Pacífico después de haber cumplido sus objetivos en febrero y, por lo tanto, no dejó desechos espaciales del lanzamiento. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

El 30 de diciembre de 2024, se lanzó POEM-4 con 24 cargas útiles no separables como parte de la misión PSLV-C60 / SpaDeX . ^{[ 33 ] [ 34 ]} La etapa PS4 se reinició dos veces para reducir la órbita de 470 km a una órbita circular de 350 km para las operaciones de POEM-4. ^{[ 35 ]}

Especificaciones y capacidades de la plataforma orbital basada en la cuarta etapa del PSLV que pueden mejorar con el tiempo. ^{[ 24 ] [ 36 ] [ 4 ]}

• Duración de la misión: Hasta seis meses, dependiendo de la cantidad de helio presurizador restante en la cuarta etapa.
• Masa máxima de carga útil: 30  kg
• Tamaño máximo: Aproximadamente 3U, dependiendo del espacio disponible para una misión específica y la ubicación de montaje.
• Potencia máxima de la carga útil: de 200 a 500 vatios.
• Bus de alimentación: 28 voltios
• Velocidad máxima de datos: 1 Mbps
• Precisión de apuntado:
  • Durante el período de luz solar: dentro de ±1°
  • Durante el eclipse: ±5°
  • Velocidad de giro dentro de 0,5° por segundo durante el régimen estabilizado.
• Almacenamiento de datos: 1 GB
• TT&C: Banda S
• Enlace descendente en la estación terrestre de ISRO
• Adecuado para experimentos que requieren gran inercia y estructura.

A fecha de febrero de 2025, el módulo POEM se ha utilizado en cuatro misiones;

1. PSLV-C53 / POEM-1
2. PSLV-C55 / POEM-2
3. PSLV-C58 / POEM-3
4. PSLV-C60 / POEM-4

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  PSLV-C53/POEM-1
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  PSLV-C55/POEM-2
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  PSLV-C58/POEM-3
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  PSLV-C60/POEM-4

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