Examinando por Materia "SATELITES"

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  • Ponencia en Congreso
    Combining additive manufacturing and biomimetics for the optimization of satellite structures
    (2018-10) Vogel, Daniel; Geismayr, L.; Langer, Martin; Leslabay, Pablo; Schlickc, G.
    "Successful utilization of Additive Manufacturing (AM) in the space sector implicates two aspects: First, an understanding of the process inherent characteristics has to be developed, where the anisotropic behavior of material is of significant importance. Second, the part design methodology has to be adapted, since it is often coupled and limited to traditional shapes and production methods and thus prevent an exploitation of the full AM potential. In a research collaboration between the Technical University of Munich, the Instituto Tecnológico de Buenos Aires, and the Fraunhofer Research Institution for Casting, Composite and Processing Technology, the structural optimization of a microsatellite yielded in research in both areas. In this paper the evaluation of the Total Mass Loss (TML), Coefficient of Thermal Expansion (CTE) and tensile strength for the materials polyether-ether-ketone (PEEK) and Ti6Al4V, which are both relevant for space applications, will be reported. Tensile and dilatometer specimen with orthogonal placement on the build platform for all three printing directions were produced via Fused Deposition Modelling (FDM) for PEEK and laser powder bed fusion (L-PBF) for Ti6Al4V in accordance to national standards. Outgassing tests of the specimen show that the TML for both materials is below the limit of 1%. CTE values deviate 13% from the manufacturers’ specified mean value for injection molded PEEK. Mean tensile strength values for PEEK were 57% worse than the injection molded values specified by the manufacturer. Ti6Al4V samples showed no anisotropy and fitted the expected values for both, CTE and tensile strength. The overall results indicate the need for additional tests and safety factors when using additive manufactured PEEK for space applications. The second part of this paper presents a holistic design approach, composed of several already known methodologies. For the selection of suitable part candidates for AM specific redesign, different parts and assemblies in terms of manufacturability, economic feasibility and the potential of functional improvements were compared. For the subsequent part redesign, a biomimicry inspired design methodology in combination with AM design rules was applied, overcoming common thinking patterns. The approach was verified through a case study, where a star tracker’s housing was systematically redesigned. The new design includes an integrated thermal link, which helps to keep the commercial off the shelf (COTS) sensor at low temperatures during operation, and an integrated compliant mechanism for the fine adjustment of the sensor. Finally, the design was validated through thermal analysis in ESATAN-TMS and structural analysis in ANSYS."
  • Proyecto final de Grado
    Diseño y análisis de un sistema de propulsión para CubeSats basado en vapor sobrecalentado =
    (2022) Giraudy, Tomás; Scarone, Franco; Leslabay, Pablo
    "En este trabajo se diseña un sistema de propulsión orbital de gas caliente del tipo Resisto-Jet a a base de agua, para su implementación en Cube-yMicroSats de al menos 6U, como sistema de maniobra orbital. Se busca obtener un dispositivo auto contenido en 1U, con un tanque autopresurizado de agua líquida al momento de operación, que evite la introducción de bombas o de sistemas de presurización externa. Se busca minimizar la utilización de partes móviles, y el uso de materiales tóxicos o restringidos."
  • Artículo de Publicación Periódica
    Hardware in the loop and software in the loop testing of the MOVE-II CubeSat
    (2019-12) Kiesbye, Jonis; Messmann, David; Preisinger, Maximiliam; Reina Kiperman, Gonzalo Julián; Nagy, Daniel; Schummer, Florian; Mostad, Martin; Kale, Tejas; Langer, Martin
    "This article reports the ongoing work on an environment for hardware-in-the-loop (HIL) and software-in-the-loop (SIL) tests of CubeSats and the benefits gained from using such an environment for low-cost satellite development. The satellite tested for these reported efforts was the MOVE-II CubeSat, developed at the Technical University of Munich since April 2015. The HIL environment has supported the development and verification of MOVE-II’s flight software and continues to aid the MOVE-II mission after its launch on 3 December 2018. The HIL environment allows the satellite to interact with a simulated space environment in real-time during on-ground tests. Simulated models are used to replace the satellite’s sensors and actuators, providing the interaction between the satellite and the HIL simulation. This approach allows for high hardware coverage and requires relatively low development effort and equipment cost compared to other simulation approaches. One key distinction from other simulation environments is the inclusion of the electrical domain of the satellite, which enables accurate power budget verification. The presented results include the verification of MOVE-II’s attitude determination and control algorithms, the verification of the power budget, and the training of the operator team with realistic simulated failures prior to launch. This report additionally presents how the simulation environment was used to analyze issues detected after launch and to verify the performance of new software developed to address the in-flight anomalies prior to software deployment."
  • Trabajo final de especialización
    Modelos de regresión para la predicción de la probabilidad de colisión entre dos cuerpos orbitando alrededor de la Tierra en una trayectoria de encuentro
    (2022) Wenger, Esteban Federico; Riccillo, Marcela
    "El número de satélites y chatarra espacial orbitando alrededor de la Tierra ha crecido en las últimas décadas. La chatarra espacial además de ser un tipo de contaminación ambiental, es también un inconveniente para las empresas operadoras de satélites. La industria conocida como New Space también ha crecido en los últimos años. Los satélites de estas empresas realizan órbitas que eventualmente tienen eventos de conjunción o de encuentro con otros cuerpos, ya sean otros satélites o chatarra espacial. Por este motivo, existe un Ente de Monitoreo que se encarga de emitir reportes conocidos como Conjunction Data Messages (CDM) que le avisa a las empresas operadoras de satélites cuando uno de sus satélites se encuentra dentro de una trayectoria de colisión con otro objecto. Para evaluar un evento de conjunción es fundamental la probabilidad de colisión y la mínima distancia a la que se encontrarán los cuerpos en el momento conocido como TCA (time of closest approach). En este Trabajo de Investigación se propone aplicar Técnicas de Machine Learning para predecir una de estas variables, la cual es fundamental a la hora de tomar la decisión de si el riesgo de un evento de encuentro amerita realizar una maniobra o no. Este Trabajo encara el problema planteando un Modelo Lineal y luego se avanza con Modelos No Lineales de Árboles de Decisión. Se aplican técnicas de Modelos de Ensemble de Boosting con dos algoritmos AdaBoost y Light Gradient Boosting Machines. Para entrenar estos Modelos se aplica un ETL que resulta interesante para los reportes CDM en formato estándar y es extensible a otros Modelos que se deseen aplicar. Los resultados obtenidos permiten obtener conclusiones que son contundentes en cuanto a la utilización de Técnicas de Machine Learning para aportar valor a los datos, en este caso CDM, y para la evaluación de este tipo eventos de conjunción."
  • Trabajo final de especialización
    Monitorización de la calidad del agua de los lagos mediante técnicas de observación satelital
    (2021-02-28) Cafa, Adrián Pablo; Gambini, Juliana
    "En este trabajo se estudia el interés de las técnicas de observación remota de la tierra mediante satélites para estimar la calidad del agua de los lagos. Una de las razones de este interés es el despliegue constante de satélites y su permiso de uso de forma gratuita y libre, como el Sentinel-2 y el Landsat-8, que obtienen imágenes con una alta resolución y tienen gran frecuencia de observación."
  • Proyecto final de Grado
    Módulo de comunicaciones de un nanosatélite
    (2017) Fernández Aguirre, Juan Pablo; Villa Fernández, Emanuel
    "(...) El término nanosatélite refiere a satélites cuyo peso se encuentran entre 1 a 10 kg. Los nanosatélites son el resultado de la evolución tecnológica actual, ya que aprovechan las ventajas de los notables avances en microelectrónica y además se fabrican empleando técnicas de bajo costo y producción masiva. (...) la industria aero espacial y la industria de la microelectrónica nacieron prácticamente en simultáneo. Sin embargo, si se establece una comparación entre el crecimiento de ambas industrias, es evidente que la industria aero espacial no creció a la par de la industria de la micro electrónica. Solo cabe pensar cuánto se avanzó desde ese oscilador al nivel de integración actual. Muchos de los celulares que se utilizan actualmente tienen mayor capacidad de procesamiento que los satélites antiguos. Una de las barreras para el desarrollo es que dado el elevado costo de un satélite geo estacionario, se buscan utilizar componentes con cables y que hayan sido utilizados previamente reduciendo así el grado de innovación en la industria y generando un freno en su desarrollo. Sin embargo, los nanosatélites buscan romper con dicha idea. El concepto detrás de este nuevo paradigma es producir satélites de pequeño tamaño, menor costo y que se puedan fabricar con componentes comerciales."
  • Artículo de Publicación Periódica
    Planar nozzles for controllable microthrusters
    (2017) Pedreira, Patricio; Lauretta, Juan Ricardo; D'hers, Sebastián
    "Orbital maneuvering of microsatellite and nanosatellite requirements can be efficiently addressed by planar nozzles, in which realtime thrust control is gained actuating on the nozzle throat area. In the present work, the method of characteristics is used to design a hypersonic contour; then, the resulting profile is laser cut, assembled, and built into a propulsion system to finally perform tests in a vacuum chamber under several working conditions. Results are used to validate the profile and modeling assumptions and investigate overall behavior. Tests showed that thrust-inlet pressure ratio is a linear function of separation between nozzle contours and that no additional losses are introduced in the system. The corresponding design/manufacture/assembly tools can be used to a provide low-cost/low-weight controllable propulsion systems to the small-satellite industry with no efficiency loss."