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Ciencia UANL Revista de divulgación científica y tecnológica Universidad Autónoma de Nuevo León, Año 19, Nº 81, septiembre-octubre de 2016. Es una publicación bimestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Dirección de Investigación. Domicilio de la publicación: Biblioteca Universitaria Raúl Rangel Frías, Alfonso Reyes 4000 norte, 5º piso, Monterrey, Nuevo León, México, C.P. 64290. Teléfono: + 52 81 83294236. Fax: + 52 81 83296623. Editor responsable: Lic. José Eduardo Estrada Loyo. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2013-062514034400-102. ISSN: 2007-1175 ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido No. 16547. Registro de marca ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial: 1437043. Impresa por: Serna Impresos, S.A. de C.V., Vallarta 345 Sur, Centro, C.P. 64000, Monterrey, Nuevo León, México. Fecha de terminación de impresión: 9 de septiembre de 2016, tiraje: 2,500 ejemplares. Distribuido por: Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Dirección de Investigación, Alfonso Reyes 4000 norte, 5º piso, Monterrey, Nuevo León, México, C.P. 64290.
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! ! !! ! !! ! ! ! !! ! !! ! ! ! !! !! ! !!!!!! !!!!!!
! !! !! ! !!!!! !!!!! ! !! !! ! ! !! !! !! ! !!!!!contra-PATRICIA ZAMBRANO ROBLEDO* JAIME ARTURO CASTILLO ELIZONDO* ROGELIO JUVENAL SEPÚLVEDA GUERRERO*
EDITORIAL
*Universidad Autónoma de Nuevo León. Contacto: [email protected] n la actualidad es inconcebible plantearnos
la vida sin el uso de sistemas de comunica-ción celular, Internet o televisión digital. A pesar de ello, sólo una minoría de la pobla-ción mundial tiene conocimiento de que estos servicios se proveen desde fuera de la atmósfera terrestre por me-dio de satélites que se encuentran orbitando en el espacio. Hasta ahora es muy poco lo que se conoce de los avances científicos y tecnológicos en materia del espacio que se han realizado o que se están llevando a cabo en las principales universidades de nuestro país. Sabemos que la historia aeronáutica y espacial mexicana data de 1910, cuando el presidente Porfirio Díaz compró el primer avión para México con motivo de conmemorar el cente-nario de la Independencia. Cuatro años después, en 1914, se llevó a cabo la primera batalla aeronaval del mundo en el puerto de Topolobampo, Sinaloa.
Durante esta época se diseñaron aeronaves, hélices y motores en los pocos talleres aeronáuticos que se habían establecido en México.
En 1956, en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASL), comenzaron a diseñar los primeros cohe-tes, lanzados desde la plataforma de lanzamiento en Cabo Tuna. Es importante señalar que en 1961, la Universi-dad Autónoma de Nuevo León (UANL) lanzó un cohe-te diseñado por profesores de la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica (FIME) en conjunto con la Escue-la Industrial “Álvaro Obregón”. Podría decirse que éstas fueron de las últimas actividades que se hicieron en nues-tro país, debido a que por muchos años la investigación y el desarrollo espacial se redujeron de manera muy con-siderable. Sin embargo, algunas universidades y centros de investigación, como la Universidad Nacional Autó-noma de México (UNAM) y el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) pudieron mantener sus programas para el desarrollo de satélites.
Capítulo UNISEC-México es la Dra. Bárbara Bermú-dez Reyes, profesora investigadora de la FIME, y a su vez, el Dr. Ángel Colín, profesor investigador de la Fa-cultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM), es el representante de este capítulo en Nuevo León.
Hoy en día, en México se están desarrollando pro-yectos científicos y tecnológicos en el sector aeroespacial, como sistemas satelitales, nuevos materiales, percepción remota, telemedicina, medicina espacial, entre otras. En la UANL se están diseñando estructuras para cubo-saté-lites y recubrimientos protectivos para sistemas satelitales. Además, se tiene un proyecto financiado por la Agencia Espacial Mexicana (AEM) para construir un cubo-saté-lite de dos unidades para validar sistemas e instrumenta-ción astronómica. De manera adicional, en la UANL se
han llevado a cabo dos programas de entrenamiento nacional en la construcción de picosatélites educativos (cansat).
Es por esto que este número especial está dedicado al tema aeroespacial, y en la sección de investigación se incluyen los trabajos que se realizaron para participar en el 2° Concurso Nacional de Picosatélites Educativos CANSAT. Nuestra universidad será sede y recibirá a equi-pos de Tamaulipas, Puebla, Sonora, Baja California, en-tre otros, el 7 de octubre del año en curso.
Picosatélites cansat:
una herramienta para la educación
en ciencias del espacio
ÁNGEL COLÍN*ace aproximadamente seis décadas que el primer satélite artificial, el Sputnik I, fue lanzado al espacio y puesto en órbita (NASA, 2007). Toda su electrónica e instrumentación estaba contenida en una esfera de aluminio de unos 60 cm de diámetro, cuya masa total era de alrededor de 80 kg. Lo más destacado en su misión fue la caracterización física de las capas altas de la atmósfera, así como la propagación de ondas de radio en la ionósfera. Logró transmitir datos de temperatura y presión por medio de telemetría a las frecuencias de 20 y 40 MHz.
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Aunque su tiempo de operación fue de apenas tres meses, dejó marcado en la historia el comienzo de una nueva era para las actividades espaciales. Desde enton-ces, muchos han sido los avances en materia de tecnolo-gía espacial.
Hoy en día, se encuentran miles de satélites artificia-les orbitando nuestro planeta, realizando una gran va-riedad de misiones específicas. El mercado de las teleco-municaciones es la principal aplicación comercial de estos satélites, pero también hay otros que han sido construi-dos para realizar investigaciones científicas: estudios meteorológicos, exploración y observación de la Tierra y muchos más en astronomía. De igual manera, otros han sido construidos para fines militares y de defensa.
La inversión económica en la planeación, diseño y construcción de un satélite artificial es bastante elevada, debido a que, para su desarrollo, se requiere la mejor tecnología de vanguardia y de un personal altamente calificado. Tanto la Unión Europea como los Estados Unidos de América, así como el resto de los países desa-rrollados, cuentan con un gran número de satélites puestos en órbita y se han preocupado por establecer programas de capacitación para sus futuras generaciones de inge-nieros (Walker et al., 2010). En contraste, los países en
vías de desarrollo apenas tienen algunas instituciones que cuentan con oferta educativa para la formación de recursos humanos en el sector espacial, mientras tanto, las tecnologías emergentes utilizadas en esta rama si-guen creciendo de manera exponencial.
Las pequeñas dimensiones de los componentes eléc-tricos y electrónicos, que ahora se fabrican, cada vez son más solicitados en la mayoría de las tecnologías presen-tes. En particular, la construcción de satélites miniaturi-zados exige una gran demanda de ellos, pero exige tam-bién que dichos componentes sean sometidos a las pruebas correspondientes, según los estándares, para validar su desempeño en el espacio. Tales pruebas pue-den comprender: alto vacío, choque térmico, radiación electromagnética, etcétera.
Estos pequeños satélites juegan un papel muy im-portante no sólo en el sector académico, también en pro-yectos de investigación, en los que algunos instrumen-tos compacinstrumen-tos pueden ser integrados en su carga útil. Pero, sobre todo, son importantes porque el tiempo y costo para construirlos es muy reducido en comparación con los satélites de tamaño estándar.
en una alternativa de mucho interés tanto para las agen-cias espaciales como para las instituciones académicas y las empresas dedicadas al sector espacial, por lo que, aho-ra, destinan parte de sus recursos económicos a la miniaturización de los satélites para llevar a cabo sus misiones.
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CLASIFICAAAAACIÓN DE SCIÓN DE SCIÓN DE SCIÓN DE SCIÓN DE SAAAAATÉLITES ARTIFICIALESTÉLITES ARTIFICIALESTÉLITES ARTIFICIALESTÉLITES ARTIFICIALESTÉLITES ARTIFICIALES
Los satélites artificiales pueden ser clasificados de dife-rentes maneras: tamaño, costo, función, tipo de órbita, etcétera, pero su clasificación por masa casi siempre suele estar relacionada directamente con los costos de lanza-miento para la puesta en órbita. En la tabla I se muestra una clasificación general adoptada en los últimos años.
Tabla I. Clasificación de los satélites por masa.
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El concepto cansat (Can-Satellite, por sus siglas en in-glés) fue propuesto en 1999 por el profesor Robert Twiggs, del Laboratorio de Desarrollo Espacial de la Universidad de Stanford (Twiggs, 1998). Su principal objetivo era transmitir a los estudiantes los conceptos básicos para el diseño y construcción de satélites.
Un cansat consiste en una plataforma que simula un sistema espacial; en este caso, es un picosatélite que cabe en una lata de refresco.
El conocimiento de estos simuladores se ha difundi-do en muchos países del mundifundi-do, por lo que sus institu-ciones educativas lo tienen establecido como un modelo complementario para la formación de sus alumnos (Wang y Grande, 2011; Carrasco y Vázquez, 2014; Nylund y Antonsen, 2007), porque a través de su diseño, cons-trucción y pruebas, se les proporcionan los conceptos operacionales de una misión espacial y, en la práctica, estos dispositivos pueden ser utilizados como una herra-mienta poderosa, si se combinan e integran con instru-mentos científicos para realizar experiinstru-mentos profesio-nales de mayor envergadura (Colín, 2015).
Los cansat no son puestos en órbita, pero pueden lanzarse a diferentes alturas mediante un cohete, un glo-bo sonda, un avión a escala o un multirotor de control remoto. Para completar su misión, deben ser completa-mente autónomos. Durante su descenso (que puede ser en paracaídas u otro medio), deben transmitir informa-ción por telemetría hacia una estainforma-ción terrena conectada a una computadora portátil. La misión puede consistir únicamente en transmitir datos, efectuar retornos con-trolados o probar pequeños mecanismos de despliegue. Los cansat se utilizan como una introducción a la tecnología espacial debido al bajo costo, corto tiempo de preparación y la simplicidad de sus diseños, comparados con otros pro-yectos que pueden resultar largos y costosos.
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DESCRIPCIÓN FÍSICDESCRIPCIÓN FÍSICA DE UN CA DE UN CA DE UN CA DE UN CANSA DE UN CANSANSANSAAAAATTTTTANS
Los diseños y configuraciones de un cansat son muy variados, ya que dependen sobre todo de las misiones que se realizarán. Como un ejemplo, se describe un pro-totipo construido en diciembre de 2014, durante un curso patrocinado por la Agencia Espacial Mexicana (2016) en uno de sus proyectos para la formación y capacitación de profesores mexicanos.
subsistema de la computadora de vuelo está compuesto por un microcontrolador Arduino Pro-mini 328, que dispone de un chip Atmega328, operando a 8 MHz. El subsistema de potencia emplea una batería recargable de polímero de litio de 3.7 V, con una capacidad de carga de 1.2 mAh para alimentar todo el sistema. Tam-bién cuenta con una microcámara 808 Car Key para la grabación de video y captura de fotografía durante el vuelo. Esta cámara tiene una resolución de imagen 720x480 y cuenta con su propia batería. El subsistema de comunicación comprende un módulo transmisor com-puesto de una antena XBee, que utiliza el protocolo de comunicaciones inalámbrico Zigbee (IEEE 802.15.4). El módulo receptor consiste en una antena de característi-cas similares, conectada a una computadora portátil que, en conjunto, forman la estación terrena. Además, para conocer su ubicación en todo momento, el cansat tiene instalado un sistema de posicionamiento global o GPS (Global Position System, por sus siglas en inglés) mode-lo GP635T, cuyas pequeñas dimensiones mode-lo hacen ideal para esta aplicación. Finalmente, el subsistema de la mi-sión cuenta con un sensor de temperatura y humedad DHT11 con salida de datos digital y una tarjeta Arduino que contiene un acelerómetro ADXL345, un giroscopio L3G4200D, un compás HMC5883L y un barómetro BMP085 para medir la presión a diferentes alturas.
Figura 1. Cuatro subsistemas que conforman la configuración básica de un sistema cansat. De arriba a bajo y de izquierda a derecha: subsistema de com-putadora, subsistema de potencia, subsistema de comunicación y subsistema de la misión.
Cada uno de los subsistemas está conectado entre sí para formar todo el sistema, como se muestra en la figura 2, en donde el ensamble es comparado con una lata de refresco. La figura 3 nos muestra el sistema completo, introducido en la lata de refresco.
Se debe tomar en cuenta que el mecanismo de des-censo es un elemento adicional, externo al sistema. Un paracaídas, por ejemplo, podría estar sujetado con sus hilos en el aro superior de esta lata.
El lenguaje de programación comúnmente utiliza-do para este sistema es el Arduino, no sólo porque la configuración de los elementos principales de cada sub-sistema es compatible con este lenguaje, sino porque es didáctico y relativamente fácil de aprender para los estu-diantes. Además, es útil en otras aplicaciones de las carre-ras de ingeniería.
La figura 4 nos muestra un fragmento del código utilizado para medir los parámetros físicos con los sensores DHT11 y BMP085. En estas líneas se da la orden para realizar una lectura y escribirla en la pantalla de la com-putadora para monitorear el funcionamiento, como pue-de verse en la figura 5. Cada lectura adquirida es almace-nada en un archivo de datos para luego proceder a construir su respectiva gráfica.
Figura 3.Sistema cansat completo, introducido en el interior de una lata de re-fresco.
Figura 5. Resultados obtenidos en el laboratorio con el cansat operativo en modo de prueba.
Los resultados que se muestran en la figura 5 fueron obtenidos en el laboratorio, debido a que las condicio-nes ambientales en el exterior no fueron favorables para realizar la práctica de vuelo en la fecha programada.
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UN PROGRAMA DE ENTRENAMIENTOGRAMA DE ENTRENAMIENTOGRAMA DE ENTRENAMIENTOGRAMA DE ENTRENAMIENTOGRAMA DE ENTRENAMIENTO PO PO PO PO PARAARAARAARAARA LÍDERES EN PICOS
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En 2011, el Consorcio de Universidades para la Inge-niería del Espacio (University Space Engineering Con-sortium, UNISEC, por sus siglas en inglés) (UNISEC, 2015), en colaboración con la Universidad de Hokkaido, Japón (Hokkaido University, 2015) comenzaron el pro-grama anual de entrenamiento para la formación de lí-deres en picosatélites cansat (CanSat Leader Training Program, CLTP, por sus siglas en inglés) (CLTP7, 2015). El principal objetivo de este programa es proporcionar la capacitación a profesores e investigadores de
diferen-tes países, con el fin de extender estos conocimientos en sus lugares de origen y para establecer puntos de contac-to y colaboración. Con este programa se pretende que los estudiantes de las instituciones superiores puedan tener acceso y participación en proyectos del espacio. El programa tiene una duración de cuatro semanas. En las dos primeras se imparten los contenidos teóricos vía In-ternet. Las dos últimas son presenciales para el entrena-miento, en donde los participantes llevan a cabo el en-samble y las pruebas necesarias para la caracterización del modelo o prototipo.
Año tras año, el CLTP presenta nuevos prototipos, como es el caso del modelo i-CanSat versión 6, en el que implementaron una batería alcalina comercial de 9 V, con nuevos componentes electrónicos, poco cableado y la cámara de fotografía que ahora se encuentra integrada en el mismo circuito de la tarjeta PCB. Este modelo también puede ser integrado en un envase de tereftalato de polietileno (polyethylene terephtalate, PET, por sus siglas en inglés), que cumpla con las dimensiones de una lata de refresco. En la figura 6 se muestra el i-CanSat versión 6 y en el fondo se aprecia la carátula del manual de ensamble, en el que se describe todo el procedimien-to y las pruebas que se llevaron a cabo durante el sexprocedimien-to programa de entrenamiento, en la ciudad de Sapporo, Japón, en agosto de 2015.
RESUL RESUL RESUL RESUL RESULTTTTTADOSADOSADOSADOSADOS
Además de las pruebas de funcionamiento y operación que se hicieron durante y después del ensamble, se
Figura 6. Modelo i-CanSat versión 6 lis-to para integrarlo en un envase de PET de 345 mL. Figura 4. Fragmento
lizaron dos pruebas complementarias para verificar la operatividad del i-CanSat bajo condiciones extremas: la primera, sometiéndolo a un ambiente de vacío térmico a temperaturas de 0 hasta 40°C durante dos horas y la segunda sobre una mesa vibratoria, sometido a frecuen-cias de 5 a 2000 Hz, con aceleración media de 1.4 G en un lapso de 7 s. Para verificar el despliegue del paracaí-das se realizó una tercera prueba, lanzando el i-CanSat por la ventana de un edificio a una altura de nueve metros.
Todas las pruebas fueron superadas con éxito. Lue-go procedimos a preparar el lanzamiento mediante un cohete basado en un modelo de papel, diseñado por la empresa Uematsu Electric Co. Ltd., especializada en la fabricación de cohetes profesionales. Este cohete fue ar-mado y ensamblado por cada participante, ya que forma parte del programa de entrenamiento.
En la figura 7 se observa el i-CanSat, antes de ser introducido como elemento de carga del cohete. Se apre-cia, también, el momento de despegue en la plataforma, donde es propulsado por un cartucho comercial de propelente sólido
La figura 8 nos muestra el momento de separación del cohete, cuando ha alcanzado su máxima altura (100 m aproximadamente). Se aprecia el despliegue completo de los tres paracaídas y el descenso hasta unos instantes jus-to antes del aterrizaje.
En la figura 9 se muestran cuatro fotografías toma-das a diferentes alturas durante el descenso. Nótese que el lugar es un área restringida en un campo despejado, con escasa circulación vehicular.
Figura 7. Izquierda: i-CanSat antes de introducirlo en el cohete. Derecha: momento del lanzamiento del cohete.
Figura 8. Etapa de separación del cohete a una altura aproximada de 100 m. Aquí se aprecia el despliegue de los tres paracaídas y el descenso del i-CanSat hasta unos instantes justo antes del aterrizaje.
Figura 9. Fotografías obtenidas a diferentes alturas durante el descenso.
Esta prueba se realizó en las instalaciones de la em-presa patrocinadora del cohete, ubicada a unos 100 km fuera de la ciudad.
La misión en vuelo tuvo una duración de 250 se-gundos, contando desde la preparación de la plataforma hasta el punto de aterrizaje. Los resultados obtenidos se muestran en las fotografías de la figura 9 y en las gráficas de las figuras 10 y 11. En estas gráficas se observa un cambio abrupto en las curvas cuando transcurrieron 200 segundos; esto corresponde con el momento de separa-ción del cohete y descenso del i-CanSat.
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Figura 10. Resultados obtenidos durante la misión en vuelo. De arriba abajo: aceleración en los ejes xyz; velocidad angular de los giroscopios 1 y 2; humedad y temperatura.
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Figura 11. Trayectoria de ascenso y descenso mediante el GPS.
En contraste, la humedad mostró una disminución de 5% durante el descenso. Para el acelerómetro se observa una aceleración constante en los ejes xyz durante el ascenso, pero al descender, los cambios son abruptos debido al movimiento del i-CanSat. Lo mismo ocurre con la velocidad angular del giroscopio en uno de sus ejes. Finalmente, toda la trayectoria del ascenso y descenso está proyectada en un área de 50 x 50 m2 con
las coordenadas del GPS.
ción superior de los países que se encuentran en vías de desarrollo. Es evidente que construir pequeños satélites es mucho más barato que hacer dispositivos de grandes dimensiones, destinados a la ciencia o a las comunicaciones; no obstante, el costo de estos peque-ños satélites todavía sigue siendo muy elevado para las universidades públicas.
Una manera de afrontar la difi cultad presupuestal en materia de educación espacial en nuestro país es abordar este problema utilizando proyectos educati-vos económicos. Los simuladores de satélite cansat son una buena alternativa, ya que proporcionan los conocimientos básicos y los principios de operación esenciales de una misión espacial. Además, pueden ser diseñados y construidos utilizando componentes electrónicos comerciales; los códigos y la programación pueden hacerse mediante una computadora personal.
La importancia de estos mecanismos es que permi-ten la integración de pequeños instrumentos en su car-ga útil. En la práctica, estos dispositivos pueden resultar una herramienta muy poderosa al combinarlos con mecanismos científi cos en experimentos profesionales.
Los programas de entrenamiento en picosatélites que se ofrecen en el extranjero, a través de instituciones que cuentan con una trayectoria de experiencia en el sector espacial, nos brindan la oportunidad de traer estos conocimientos para transmitirlos a nuestros estudiantes, con el fi n de motivarlos a incursionar en este sector educativo.
A la fecha, México cuenta con ocho profesores mexicanos que han obtenido la certifi cación del CLTP. Tres de ellos (Bárbara Bermúdez Reyes; Ángel Sánchez Colín; Antonio Gómez Roa) forman parte del capítulo UNISEC-Mexico-North (UNISEC-México, 2016), establecido para crear una red nacional e internacio-nal de colaboración entre estudiantes y profesores, en actividades académicas y en proyectos educativos que estén relacionados con el espacio.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue fi nanciado en parte por Promep (pro-yecto DSA/103.5/14/10812), por la Agencia Espacial Mexicana (proyecto Conacyt-AEM-2014-01-248438) y por la Dirección de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM-UANL).
CONCLUSIONES
educa-El autor agradece al Prof. Tsuyoshi Totani, al Dr. Kim Sangkyun y a los asistentes del CLTP6 por su apoyo durante el entrenamiento.
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y su vínculo con la aeronáutica
Historia de la industria
aeroespacial en México
L
RODRIGO NAVA AMEZCUA*
LÍNEA DEL TIEMPO
a fascinación del hombre por el espacio y las estrellas siempre ha estado presente; ya desde la antigüedad, en diferentes culturas, se pue-den observar leyendas como la de Dédalo e Ícaro en Grecia, donde el afán de volar y querer alcanzar el Sol le costó la vida a este último. En la culturas origina-rias de nuestro país, podemos encontrar, dentro de las crónicas y códices mexicas y mayas, un sinnúmero de leyendas y estudios sobre el espacio, desde las leyendas de Quetzalcóatl y Kukulkán, que bajaban del espacio a la Tierra en el equinoccio de primavera (Esquivelzeta, 2008: pp. 18-19), hasta los avanzados estudios
astro-nómicos plasmados en la arquitectura y en el arte prehis-pánico.
Para hablar de la historia de la industria aeroespacial es necesario identificar que ésta es el resultado conjunto de las industrias aeronáutica y espacial: la primera tiene su campo de estudio en la troposfera –la primera capa de la atmosfera– donde se llevan a cabo la mayor parte de los vuelos de las aeronaves, y la segunda va más allá de la termosfera, incluso en el espacio exterior, y su principal campo son las comunicaciones con los satélites. Sin em
* Fuerza Aérea Mexicana.
bargo, como es evidente, estas dos industrias van de la mano, debido a que, primeramente hay que pasar por la troposfera y por el estudio de la aeronáutica para poder llegar al espacio exterior.
El presente trabajo tiene la finalidad de hacer un breve recuento histórico, hasta nuestros días, de los as-pectos más relevantes de la aeronáutica y de la industria espacial en México, a fin de obtener un panorama gene-ral del estado de la industria aeroespacial nacional y co-nocer sus altas y bajas a través de los años.
LOS ORÍGENES DE LA AERONÁUTICA LOS ORÍGENES DE LA AERONÁUTICALOS ORÍGENES DE LA AERONÁUTICA LOS ORÍGENES DE LA AERONÁUTICALOS ORÍGENES DE LA AERONÁUTICA EN MÉXICO
EN MÉXICOEN MÉXICO EN MÉXICOEN MÉXICO
Para poder a hablar de la historia de la industria aeroes-pacial en México, es necesario hablar también de sus orígenes aeronáuticos, que se remontan a los estudios de aerostación desde las épocas del Virreinato de la Nueva España, cuyo registro más antiguo data de 1784. Mu-chos de esos estudios llegaron a nuestro país por medio de espectáculos extranjeros, sin embargo, en 1842, sien-do presidente de la nación Antonio López de Santa Anna, el ingeniero Benito León Acosta inicia sus prime-ros ascensos en un globo aeprime-rostático. Asimismo, son rele-vantes los estudios de aerostación que realizó el ingenie-ro Joaquín de la Cantolla y Rico, quien, en 1863, durante el Segundo Imperio Mexicano, construyó tres globos aerostáticos: el Moctezuma I, Moctezuma II y el Vulcano. Incluso hoy en día, muchos mexicanos, al referirse a un globo de aire caliente de cualquier tamaño, lo suelen llamar globo de Cantolla (Nava, 2016). Posteriormente, a finales del siglo XIX e inicios del XX, en nuestro país la aerostación fue considerada como un simple espectácu-lo; en cambio, países como Francia, Italia, Alemania y Estados Unidos lograron grandes avances en aerostación y su empleo para fines militares.
No fue sino hasta finales del gobierno de Porfirio
School en Nueva York, que luego serían conocidos como los “primeros cinco” (Nava, 2016).
Posteriormente, se presentaron nuevos proyectos ante la Secretaría de Guerra y Marina para formar el cuerpo de aviadores militares, algunos incluían la construcción de aeronaves en México; por asuntos presupuestales, dichos proyectos no prosperaron. Sin embargo, estos hechos tuvieron un impacto en muchos entusiastas como los hermanos Juan Pablo y Eduardo Aldasoro, quienes, en 1912, lograron construir el primer motor de explo-sión interna para un avión en México (Secretaría de la Defensa Nacional y Secretaría de Marina Armada de México, 2013).
Después del asesinato de Madero, el 19 de febrero de 1913, la nación se convulsionó en una lucha armada entre el usurpador Victoriano Huerta y las Fuerzas Cons-titucionalistas lideradas por Venustiano Carranza, por lo que el destino de la aviación mexicana tomó un nuevo camino (Cámara de Diputados et al., citada en Hernán-dez 2015).
Victoriano Huerta, consciente de la importancia de contar con esta nueva tecnología, el 7 de abril de 1913, reunió en los llanos de Balbuena a Miguel Lebrija, Horacio Ruiz Gabiño, Juan Guillermo Villasana y An-tonio Sánchez Saldaña, a fin de llevar a cabo unas prue-bas aéreas, conformando la primera Escuadrilla Aérea de
la Milicia Auxiliar del Ejército Federal. Asimismo, man-dó a estudiar aviación en Francia a treinta alumnos de la Escuela Militar de Aspirantes. Este hecho es de gran importancia para la aeronáutica nacional, ya que algu-nos de estos primeros pilotos militares mexicaalgu-nos fueron los pioneros de la aviación civil en México (Nava, 2016). Otro dato relevante es que, para el 15 de noviembre de 1915, se crea la Escuela Nacional de Aviación (ENA) y los Talleres Nacionales de Construcciones Aeronáuti-cas (TNCA), impulsados por el piloto aviador militar Alberto Salinas, quien en tan sólo cinco años –y a pesar de lo convulsionado que se encontraba el país y con las carencias materiales que originó la Primera Guerra Mun-dial– logró crear una industria aeronáutica de calidad. La aviación militar mexicana se volvió totalmente autosuficiente; se construyeron aeronaves y refacciones para la conservación y mantenimiento de la flota aérea, la cual contaba ya con 58 naves, la mayor parte de
trucción mexicana, como las aeronaves serie A y serie H, con motores Aztalt y hélices Anáhuac (Dávila, 2003).
A pesar de ser un periodo de grandes convulsiones para el país, los finales de la década de 1910 y la década de 1920 son consideradas como las épocas de oro para la aviación mexicana, ya que es cuando la industria aero-náutica alcanzó su cúspide, impulsada por los primeros pilotos militares. También se registraron grandes haza-ñas, como el primer correo aéreo en México en 1917, las primeras maniobras acrobáticas en 1918, así como los vuelos de larga distancia sin escalas México-Washing-ton, Cuba y Centroamérica en 1928; vuelos de buena voluntad en Centro y Sudamérica en 1929 y México-Nueva York en 1930, entre otras. Estas hazañas fueron el impulso para la creación de compañías civiles, prime-ramente con la creación de la “Mesa de navegación aé-rea”, durante el gobierno de Pascual Ortiz Rubio, que dio origen a la actual Dirección General de Aeronáutica Civil, dirigida por Juan Guillermo Villasana y, también, con la creación de compañías como Mexicana de Avia-ción y Aeroméxico (Nava, 2016).
Para 1923, y hasta la Segunda Guerra Mundial, ya se habían construido en México más de cien aeronaves, como los Sesquiplanos Azcárate, los bimotores Lascurian, lo biplanos Ares, los monoplanos Teziutlán, los Baja California (el BC-1, BC-2 y el BC-3), estos últimos fa-bricados en Tijuana por Flavio Rivera, entre muchos otros (Nava, 2016).
No obstante el impulso de la industria aeronáutica en México durante los años veinte y treinta, la situación
económica del país y las continuas rebeliones (delahuer-tista, cristera, escobarista, serrano-gomista, cedillista, del yaqui) no permitieron que la industria despegara en for-ma perfor-manente. Los TNCA pasaron a for-manos extranje-ras sin que lograran producir un solo avión. Con la en-trada de México a la Segunda Guerra Mundial, las compras al extranjero se convirtieron en una constante y los TNCA fueron poco a poco limitándose a labores de mantenimiento (Cámara de Diputados et al., citada en Hernández 2015).
Hasta ahora, sólo se han mencionado algunos he-chos relevantes de los inicios de la aviación en México, los cuales tienen sus orígenes con fines militares. Sin lugar a dudas, existen muchos hechos más, sin embargo, lo que se pretende demostrar es la importancia del vín-culo entre la industria militar aeronáutica y la industria aeronáutica nacional que tuvieron una cuna en común.
LA INDUSTRIA ESP LA INDUSTRIA ESPLA INDUSTRIA ESP LA INDUSTRIA ESP
LA INDUSTRIA ESPAAAAACIAL Y LA HISTCIAL Y LA HISTCIAL Y LA HISTCIAL Y LA HISTCIAL Y LA HISTORIAORIAORIAORIAORIA SSSSSAAAAATELITTELITTELITTELITTELITAL DE MÉXICOAL DE MÉXICOAL DE MÉXICOAL DE MÉXICOAL DE MÉXICO
lanzamiento de cohetes balísticos, lo que dio origen a la llamada “carrera espacial”, en la que la Unión Soviética se disputó la supremacía espacial con Estados Unidos por décadas (Dávila, 2003).
El Año Geofísico Internacional, que se celebró en 1957-1958, fue el punto de partida para que la comu-nidad internacional formulara el programa de activida-des espaciales más ambicioso en la historia, que incluyó la puesta en órbita del primer satélite artificial en 1957, el lanzamiento de más de mil objetos al espacio ultraterrestre con fines de estudio y el arribo del hombre a la luna en 1969 (Dávila, 2003).
La carrera espacial también logró impactar a nuestro país, y el 10 de agosto de 1962, durante el gobierno de Adolfo López Mateos, se crea la Comisión Nacional del Espacio Exterior (CNEE), cuyo principal objetivo fue controlar y fomentar, en México, todo lo relacionado con la investigación, exploración y utilización con fines pacíficos del espacio exterior (Dávila, 2003).
La misión fundamental que se le asignó a este orga-nismo gubernamental fue utilizar con finalidades prác-ticas los beneficios que se derivan de la tecnología espa-cial, como las comunicaciones, meteorología, estudios de la Tierra, percepción remota, entre otros. Uno de sus principales estudios consistió en el desarrollo de cohetes-sonda para fines meteorológicos, como el MITL I, que podía levantar una carga útil de ocho kilogramos y volar a más de 55 kilómetros, el HULTE I, cohete que tenía dos etapas y el MITL II, con más capacidad de peso que su predecesor (Dávila, 2003).
En ese mismo año, 1962, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), a través de su Instituto de Geofísica, creó el Departamento del Espacio Exte-rior, hoy Departamento de Ciencias Espaciales (Dávila, 2003).
Para 1968, la necesidad de contar con un sistema satelital para la transmisión mundial de los juegos olím-picos, obligó al gobierno a afiliarse al sistema satelital Intelsat y se construyó, en el estado de Hidalgo, la pri-mera estación terrena del país, rentando un satélite ATS-3, propiedad de la NASA. Dos años después se inició el uso del satélite para fines domésticos (Cinvestav, 2015). Cuando todo parecía indicar que nuestro país entra-ba de lleno en la carrera espacial, y a pesar de los éxitos obtenidos, la CNEE, desafortunadamente, desaparece en 1977, durante el gobierno de José López Portillo, cuando nuestro país vivía una de las crisis económicas
más fuertes hasta ese momento, y la investigación en materia espacial entró en aislamiento por muchos años, con proyectos autónomos pero sin coordinación ni par-ticipación del Gobierno Federal (Dávila, 2003; Cin-vestav, 2015).
En 1982, México adquiere su primer paquete de satélites propios, conocido como Sistema Morelos. Los satélites Morelos I y Morelos II fueron puestos en órbita en 1985, para su manejo se creó Telecomunicaciones de México (Telecomm). Durante la puesta en órbita del Morelos II, el Ing. Rodolfo Neri Vela, a bordo del trans-bordador Atlantis, se convierte en el primer y único as-tronauta mexicano1 (Cinvestav, 2015).
El mencionado organismo descentralizado (Tele-comm), en 1993, obtiene un segundo paquete de saté-lites, llamado Sistema Solidaridad. Ese mismo año se lle-va a cabo la puesta en órbita del Solidaridad I y en 1994 el Solidaridad II, al tiempo que se daba de baja al Morelos I (Cinvestav, 2015).
Sin embargo, a pesar del impulso del gobierno y la fuerte inversión que se hizo para la adquisición de estos sistemas, la tecnología seguía dependiendo del extranje-ro. De manera simultánea, la UNAM crea el Programa Universitario de Investigación y Desarrollo Espacial (PUIDE), que, en 1991, inicia con la construcción y el diseño del primer satélite, 100% construido en México, el UNAMSAT-1, destruido en su lanzamiento en 1995. Un año después se pone en órbita el UNAMSAT-B, que funcionó aproximadamente un año (Secretaría de Co-municaciones y Transportes, 2011).
Figura 2. UNAMSAT-1 (UNAM, 2016).
En 1990 se fundó la Sociedad Espacial Mexicana, A.C. (SEM), que trabajó para impulsar el sector en al-gunas escuelas mexicanas y en proyectos de cohetes de aficionados, pero con poco impacto en el resto del país y de la sociedad.
Existieron otros proyectos satelitales mexicanos como el SATEX-1, que comenzó en 1994, desarrollados por un consorcio de instituciones mexicanas con el patroci-nio y la coordinación del extinto Instituto Mexicano de Telecomunicaciones, participaron: el Centro de Inves-tigación Científica y de Educación Superior de Ense-nada (CICESE), el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacio-nal (IPN), el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IEE), el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), el Instituto de Ingeniería de la UNAM, la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) unidad Zacatenco y unidad Ticomán del IPN y la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP). Éste ha sido uno de los proyectos inte-rinstitucionales más ambiciosos por la cantidad de cien-tíficos e instituciones involucradas, sin embargo, nue-vamente la falta de apoyos económicos y la desaparición del Instituto Mexicano de Telecomunicaciones origina-ron que el proyecto se detuviera cuando llevaba más de 80% de avance (Secretaría de Comunicaciones y Trans-portes, 2011).
Todo parecía indicar que, en la década de los noven-ta, la industria espacial mexicana volvía a renacer, pero en 1997 recibe un nuevo golpe, cuando el gobierno mexicano pone a la venta el sistema satelital del país a través de Satélites Mexicanos, S.A. de C.V. (Satmex), el cual queda bajo el control de la compañía norteamerica-na Principia Loral Space & Communications.
No fue hasta 2010 cuando el gobierno mexicano anunció la creación de un nuevo sistema satelital para seguridad nacional, llamado Mexsat, que consta de tres satélites: el Bicentenario, puesto en órbita exitosamente el 19 de diciembre de 2012; el Centenario, destruido
durante su lanzamiento el 16 de mayo de 2015, y el Morelos III, funcionando desde el 2 de octubre del mis-mo año. Este sistema es administrado por Telecomunica-ciones de México (Telecomm-Telégrafos). Cabe señalar que el nuevo sistema satelital está nuevamente en manos del Gobierno Federal, la tecnología se vuelve a adquirir en el extranjero –son construidos por la Boeing Satellite Systems International, Inc.– (Mendieta et al. 2002).
A pesar de la falta de apoyo económico, la industria aeroespacial sigue creciendo a grandes pasos en nuestro país. En la última década, México se ha colocado entre las naciones líderes en manufactura aeronáutica y ae-roespacial con más de 287 empresas, en su mayoría ex-tranjeras, que generan una gran cantidad de empleos, pero, sobre todo y más importante, que crean a su alre-dedor otras empresas nacionales vinculadas al sector, lo que convierte a las grandes compañías en organismos madre con empresas más pequeñas en su entorno. Este conjunto de industrias conforman los grandes clusters aeronáuticos en varios estados de la república. Como consecuencia, se ha generado la necesidad de que estas entidades transformen sus sistemas educativos y creen carreras relacionadas al medio aeronáutico para poder competir en el ramo y proveer a estos clusters de personal capacitado.
Así es como aparecen las escuelas aeronáuticas más importantes del país: el ESIME Ticomán del IPN; el Centro de Investigación e Innovación en Ingeniería Ae-ronáutica (CIIIA) de la Universidad Autónoma de Nue-vo León (UANL), uno de los centros de investigación aeronáutica más modernos del país; la Universidad Ae-ronáutica de Querétaro (Unaq), entre otras. Todas ellas generan una gran cantidad de profesionales
para la industria aeroespacial nacional. De esta forma, nuestro país en-tra al siglo XXI con un nuevo im-pulso en la industria aeroespa-cial, y con recursos humanos capacitados. Así lo demues-tra el proyecto Ulises I, que inició, en 2010, el Colectivo Espacial Mexicano, el cual consiste en la integración de un nanosatelite. Dicho pro-yecto atrajo la mirada tanto de instituciones nacionales como de extranjeras, ya que es promovido y
patrocinado por un grupo de ciudadanos que pretende demostrar que la realidad puede ser cambiada y que nuestro país puede avanzar en las tecnologías espaciales de bajo costo.
La historia de la industria aeroespacial en México cuenta con un sinnúmero de proyectos impulsados por entusiastas investigadores del desarrollo tecnológico ae-roespacial, proyectos como Satedu, que es un satélite educativo, diseñado y fabricado por el Instituto de In-geniería de la UNAM, para ser empleado en laboratorios escolares y aulas de clases; el proyecto Sensat, diseñado por el CICESE, que se basa en la investigación de micro-satélites como una continuación del proyecto Satex; así como proyectos de muchos estudiantes universitarios que se aventuran a estudiar el espacio con globos aeros-táticos, cohetes, aeronaves no tripuladas, estudios de as-trofísica y astronómicos, entre otros, los cuales sería im-posible mencionar en un trabajo como éste, sin embargo, existen y son el motor para el impulso de la investigación aeroespacial en México (Pacheco et al. 2013).
La relevancia de este último aspecto radica precisa-mente en el vínculo que existe entre la aeronáutica y lo espacial, ya que una gran parte de los profesionistas egre-sados de las escuelas aeronáuticas se están especializando en materia aeroespacial (Pacheco et al. 2013).
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Con la creación de la Agencia Espacial Mexicana en 2010, se abrió –para nuestro país– una nueva coyuntu-ra pacoyuntu-ra desarrollar y consolidar una industria aeroespa-cial. Se abrieron, a su vez, áreas de oportunidad en elec-trónica, aviónica, telecomunicaciones, entre otras, con metas como la fabricación de satélites con mano de obra y tecnología mexi-cana, convirtiéndose esta agencia de la administración pública federal en un vinculador e impulsor del sector (Agencia Espacial
Mexi-cana, 2015).
nuevo organismo que diera dirección a las investigacio-nes aeroespaciales. No fue sino hasta 2005 que unos jóvenes entusiastas fundaron una sociedad llamada Aexa, para impulsar la creación de una agencia espacial en México. Presentaron una iniciativa de ley ante la Cáma-ra de Diputados, la cual fue aprobada en 2006 y turna-da a la Cámara de Senadores, en donde se organizaron foros de consulta nacionales para integrar a la comuni-dad científica. Después de una serie de modificaciones, la iniciativa fue aprobada por el Senado el 4 de noviem-bre de 2008. El proyecto fue regresado a la cámara de origen para someterse a un segundo análisis y ronda de votaciones (Agencia Espacial Mexicana, 2015).
Así es como, para el 31 de julio de 2010, la ley que crea la AEM fue promulgada, sin embargo, este organis-mo no comenzó a funcionar de manera inmediata. Se conformó primero la Junta de Gobierno, integrada por secretarías de Estado e instituciones de educación supe-rior, se crearon nuevos foros de consulta pública a nivel nacional, a los que se invitó otra vez a la comunidad científica y se publicaron las líneas generales de política espacial de México. No fue hasta el 2 de noviembre de 2011 que se nombró a su primer director general, el Dr. Francisco Javier Mendieta Jiménez, quien tuvo que pre-sentar un proyecto de programa nacional de actividades espaciales y un estatuto orgánico para la agencia, por lo que la Agencia Espacial Mexicana, prácticamente co-menzó sus funciones reales el 1 de marzo de 2013 (ProMéxico, 2012).
Como se puede apreciar, la Agencia Espacial Mexi-cana es un organismo muy joven, con un presupuesto muy limitado y con menos de cuatro años de estar en funciones, sin embargo, ha logrado ser un gran impul-sor del sector, creó el primer plan nacional para la indus-tria aeroespacial del país, llamado Plan de Órbita que, junto con ProMéxico, promueve esta industria y la vin-cula al sector aeronáutico existente a través del llamado Plan de Vuelo. Estos dos planes representan las princi-pales guías de la industria aeroespacial nacional. En la actualidad, cada año, la AEM promueve decenas de pro-yectos con universidades e instituciones de investiga-ción, por lo cual se generó un fondo sectorial, en coordi-nación con Conacyt, y un fideicomiso público para poder financiar dichos proyectos (ProMéxico, 2012).
De igual forma, se ha impulsado el reconocimiento internacional de México como un gran sector dentro de la industria aeroespacial mundial, se han creado
víncu-los con las principales agencias espaciales del mundo. Tan sólo a un año de su funcionamiento como agencia espacial, se logró que México ganara la cede para el 67 Congreso Internacional de Astronáutica a celebrarse en Guadalajara en 2016, considerado como uno de los eventos internacionales más importantes dentro del sector aeroespacial internacional.
CONCLUSIONES CONCLUSIONESCONCLUSIONES CONCLUSIONES CONCLUSIONES
La industria espacial en México tiene sus orígenes en la industria aeronáutica, si bien en apariencia tienen ob-jetivos distintos –una en el área de las telecomunica-ciones y en el estudio del espacio exterior, la otra en el campo de la aeronáutica– están vinculadas y son inse-parables, por lo que el término correcto es industria aeroespacial.
La historia de la industria aeroespacial en México es muy antigua y tiene sus orígenes en el virreinato, principalmente con fines militares. Sin embargo, ha tenido altas y bajas, y no se ha podido consolidar de manera fuerte, nacional e independiente. Por motivos presupuestales no se le ha permitido despegar de ma-nera constante.
Desde finales de los años sesenta, hasta la década de los noventa, se logró un avance muy importante en estudios en el área satelital y de las comunicaciones. México ha logrado establecerse de manera exitosa en la producción manufacturera, lo que ha generado un ca-pital humano de técnicos y profesionistas a nivel na-cional que pueden competir con cualquier país en el ramo. No obstante, en la actualidad se sigue depen-diendo de la tecnología extranjera.
Hoy en día, contamos con instituciones de educa-ción superior dentro del sector aeroespacial y con orga-nismos que impulsan el sector como la Agencia Espa-cial Mexicana, por lo que la industria está viviendo un resurgimiento; cada día se generan nuevos proyectos impulsados por jóvenes entusiastas –egresados precisa-mente de estas instituciones–, por ello, es muy proba-ble que en los próximos años podamos ver que nuestro país logre consolidarse y obtener cierta independencia tecnológica dentro del sector aeroespacial.
tanto federal como estatales– logren visualizar este nue-vo resurgimiento y le ofrezcan todo el apoyo a este sector de manera sostenida, ya que la investigación y desarrollo no se hace de la noche a la mañana. Se requiere un im-pulso transexenal.
REFERENCIAS REFERENCIASREFERENCIAS REFERENCIASREFERENCIAS
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*Universidad Nacional Autónoma de México, Redcyte. Contacto: [email protected]
Red Temática
de Ciencia
y Tecnología
del Espacio
OPINIÓN
La Red Temática de Ciencia y Tecnología del Espacio (Redcyte) surgió en 2011 como iniciativa de un grupo de investigadores que, desde hace varios años, desarro-llan proyectos tecnológicos y científicos en el área espa-cial. Desde entonces se establecieron 23 proyectos con diferentes temas en tecnología espacial, orientados al desarrollo: materiales; aplicaciones sociales de la tecnolo-gía espacial; instrumentación espacial; misiones espacia-les para demostraciones de tecnología; instrumental y plataformas de pruebas de sistemas satelitales; infraes-tructura terrestre para prevención de desastres; estudios sobre aspectos legales y regulación internacional para realizar misiones espaciales; infraestructura para la inte-gración y realización de pruebas de precertificación; es-trategias para integrar y mitigar la basura espacial en misiones; infraestructura para observación de fenóme-nos espaciales y ciencia básica espacial.
En todos los proyectos, la red ha contribuido al esta-blecimiento de programas educativos en el área, en
li-CARLOS ROMO FUENTES*
cenciatura y posgrado, en los que se ha realizado una intensa búsqueda de cooperación con instituciones na-cionales e internana-cionales.
La Redcyte se enfrenta a un problema endémico del sistema de investigación y desarrollo mexicano. Se han identificado varios retos en esta área, como la falta de una vinculación efectiva con el sector productivo, una desconexión sistémica de los estímulos para el personal académico y una imagen contradictoria de la ciencia y la tecnología del espacio con los tomadores de decisiones a nivel gobierno; mientras que el reflejo condicionado, por muchos años, en la industria y el gobierno mexicano, ha sido el tomar decisiones a cero riesgo.
rrollo es un costo de alto riesgo, se han tomado decisio-nes no muy adecuadas durante 35 años, sin atender la formación de recursos humanos especializados. En otras áreas, históricamente se ha preferido comprar servicios y sistemas al extranjero en los mercados de alta rentabili-dad como fotografía satelital, monitoreo de clima y, en general, aplicaciones de tecnología satelital en el sector gubernamental y privado (Santillán, 2013).
Actualmente, México tiene una gran dependencia que causa un gasto constante de recursos que terminan en agencias extranjeras. Existe una gran carencia de es-pecialistas, infraestructura y desarrollo mexicanos en un área que tiene un mercado mundial de cerca de $800 mil millones de dólares anuales.
Como ejemplo directo, no existen sistemas satelitales para prevención de desastres naturales. Hay una depen-dencia total de las instituciones del gobierno, de la in-vestigación en geociencias, geomática, ciencias del mar, geografía, estadística, economía, etcétera, en la toma de imágenes satelitales del territorio nacional.
El círculo vicioso se debe romper, es necesario lograr credibilidad con el sector productivo, desarrollar misio-nes de corta duración con resultados favorables y esta-blecer una estrategia nacional para la formación simultá-nea de una industria alrededor de las aplicaciones espaciales; también es imprescindible crear infraestruc-tura pública y privada para poder desarrollar tecnología y sistemas espaciales y aplicaciones en tierra.
La Redcyte tiene una misión muy clara: conjuntar esfuerzos multidisciplinarios y multiinstitucionales para
cambiar una cultura que se basa en el desarrollo indivi-dual, los proyectos aislados y en la descalificación de los esfuerzos en otras áreas y grupos del conocimiento o proyectos que no son compatibles con el de los autodenominados investigadores reconocidos en el campo. El avance en la compactación de componentes elec-trónicos, el desarrollo de nuevos materiales y el estableci-miento de centros de investigación y desarrollo en in-dustrias de alta tecnología como la automotriz, la aeronáutica y la electrónica en el país, están demandan-do cambios importantes en la educación superior y en el enfoque para desarrollar aplicaciones concretas con utili-dad social en los proyectos patrocinados por el Conacyt. En este contexto, la Redcyte plantea el objetivo claro de
desarrollar una red de colaboración entre instituciones académicas, centros de investigación, empresas y orga-nismos internacionales para fomentar el desarrollo de la ciencia y la tecnología espacial, a fin de que tengan un impacto positivo sobre la sociedad mexicana; también plantea atender la demanda industrial para desarrollar nuevos equipos y servicios satelitales para la población, así como establecer la colaboración con instituciones nacionales e internacionales para el desarrollo de misio-nes espaciales que tengan impacto científico y social.
rrollo de micro y nanosatélites son posibles con presu-puestos desde $300 mil a los $12 millones de dólares en misiones para demostrar tecnología con costos razona-bles para una economía como la nuestra, en algunos casos con resultados sorprendentes. En este rubro pode-mos mencionar los proyectos para el desarrollo de plata-formas satelitales que se tienen registrados en la red, como el Quetzal, Ulises, Cóndor, Aztecsat (Santillán, 2014). Actualmente, existe un mercado de componentes de bajo costo en el área de nanosatélites que permite que universidades con financiamientos de $6 a $10 millones de dólares puedan desarrollar un satélite de hasta 50 kg en un periodo de tres años. Por esta razón, ahora surgen empresas, gobiernos y universidades que están desarro-llando aplicaciones de comunicaciones, Internet, locali-zación y monitoreo desde una órbita menor a los 1000 km.
También dentro de la red existen proyectos como el desarrollo de instrumentación de percepción remota como propuesta para sistemas de observación en plata-formas de nanosatélites.
La articulación de Redcyte con la Agencia Espacial Mexicana (AEM) como un catalizador para desarrollar misiones científicas, aplicaciones sociales y programas para el establecimiento de infraestructura de investigación y desarrollo en las ciencias y tecnologías espaciales (CTE),
requiere de esquemas que permitan tener una fuerte vin-culación con el sector productivo, el sector social y el gubernamental a fin de poder detonar el desarrollo in-dustrial en el área espacial.
Para lograrlo, la AEM es parte del Consejo Técnico Académico (CTA) de la red, donde se discuten las líneas de acción tanto de la red como de la agencia, a fin de tener siempre el rumbo claro en el desarrollo de los pro-yectos de red.
Por el lado de la ciencia espacial, se debe llevar a cabo una gran campaña de concientización para evitar los re-clamos de cada área como la única que hace investiga-ción relevante en el espacio. La finalidad es poder con-juntar a los astrónomos, expertos en ciencias de la tierra, ciencias del mar, astrofísicos y físicos, y hacerles ver que el desarrollo de instrumentación, misiones satelitales, prue-bas en plataformas aéreas y otros elementos son funda-mentales para el desarrollo de las CTE, lo que requiere de un trabajo conjunto con la comunidad de ingenieros de todas las áreas.
Esto se ha logrado a través del acercamiento de vos colegas de las ciencias espaciales a integrarse con nue-vos proyectos a la red, así como para compartir conoci-miento y desarrollar nuevas propuestas.
mi-siones deben atender múltiples requerimientos, son multidisciplinarias y de alto riesgo. En este punto se identificará un grupo de colegas que tienen experiencia en el tema de regulación espacial para permear los cono-cimientos en los demás proyectos.
La Redcyte deberá colaborar en la elaboración de proyectos que permitan el desarrollo de una nueva ima-gen de las CTE en el público en ima-general, una nueva cultura de cooperación y, sobre todo, resultados concre-tos de proyecconcre-tos que puedan ser comunicados y enten-didos por la sociedad, atractivos para la inversión nacio-nal y extranjera. Es también importante obtener financiamiento de entidades de gobierno y empresas pri-vadas. Se pretende lograr el objetivo a través de una revista que se publicará, así como los posibles números consecuentes que se generen y su distribución a nivel nacional (Fuentes 2015).
La red debe buscar un paradigma que se concentre en aplicaciones sociales y comerciales de las CTE para los proyectos de investigación aplicada y desarrollo tecnoló-gico en una dinámica de cooperación internacional.
CONSEJO TÉCNICO ACADÉMICO CONSEJO TÉCNICO ACADÉMICO CONSEJO TÉCNICO ACADÉMICO CONSEJO TÉCNICO ACADÉMICO CONSEJO TÉCNICO ACADÉMICO
Saúl Daniel Santillán Gutiérrez – Academia de Ingeniería Sergio Autrey Maza – Globalstar
José Guichard Romero – INAOE Beatriz Aguilar Salazar – Axon’s Cable
José Francisco Valdés Galicia – Itto. Geofísica UNAM Sergio Viñals Padilla – IPN
Francisco Javier Mendieta Jiménez – Agencia Espacial Mexicana
REFERENCIAS REFERENCIAS REFERENCIAS REFERENCIAS REFERENCIAS
Fuentes Romo, C. et al. (2015). Red de Ciencia y Tecnología del Espacio (Redcyte): informe técnico Redcyte periodo 2015-2016. México. D.F.: Redcyte.
Santillán Gutiérrez, S.D. et al. (2013). Red de Ciencia y Tecno-logía del Espacio (Redcyte): documento del estado del arte de la industria espacial en México, México, D.F.: Redcyte. Santillán Gutiérrez, S.D. et al. (2014). Red de Ciencia y
HERMES MORENO ÁLVAREZ*, MARÍA POLIAKOVA*Y ANTONIO GÓMEZ ROA**
SUSTENTABILIDAD
e s p a c i a l
Basura
* Universidad Autónoma de Chihuahua. **Universidad Autónoma de Baja California. Contacto: [email protected]
A mediados de 1993, los rusos lanzaron, dentro del co-hete “Cosmos 3-M”, el satélite denominado Kosmos 2251. La figura 1 muestra la configuración de este saté-lite ruso cuya tarea principal era la comunicación; poste-riormente, el satélite norteamericano Iridium 33 fue lan-zado, en septiembre de 1997, en un cohete Protón K, ambos se desempeñaban en órbita baja.
En febrero de 2009, varios medios de información dieron a conocer la colisión entre estos dos satélites, era la primera vez que esto sucedía. El hecho era alarmante, el satélite Kosmos, con una masa de 900 kg (ya fuera de servicio) y, por otro lado, el satélite Iridium 33 con casi 700 kg de masa, al colisionar generaron fragmentos de diversos tamaños, potencializando el choque con otros satélites con órbitas similares. Inicialmente se dijo que no había amenaza para la Estación Espacial Internacional (EEI), la cual orbita entre 350 y 400 km de altura, sin embargo, en 2012 uno de estos objetos invadió la tra-yectoria de la EEI, lo que provocó una urgente correc-ción orbital para la EEI.
Los fragmentos generados por la colisión del Kosmos no son la única amenaza, existen muchos otros elemen-tos que se pueden considerar como tal, entonces cabría cuestionarnos, ¿cómo localizar la basura espacial?
Los eslabones más importantes para evadir este tipo de accidentes son los telescopios. Localizar los objetos y
Figura 1. Satélite Kosmos 2251 (Van Hoften 1985).
Trayectoria del Iridium.
hacer una base de datos de sus características, sin duda es una tarea que los astrónomos ya han iniciado, con ayu-da de estos observadores sensibles y de alta tecnología que permiten vigilar todo el año el movimiento de los cuerpos celestes.
Figura 2. Telescopio para detección de basura espacial (Yuraleva 2016).
estos elementos, uno de ellos alberga una lente de 40 cm de diámetro, la cual tiene la capacidad de observar objetos de hasta 60 cm a una distancia de 36,000 km. Esta distancia corresponde a la órbita geoestacionaria, en ésta los satélites parecen estáticos respecto de un punto fijo de la Tierra en rotación y éste, sin duda, es el mejor lugar para facilitar los servicios de comunicación: televi-sión, etcétera; es decir, aquellos servicios en los se requiere una cobertura territorial determinada. Los otros dos teles-copios tienen la tarea de captar los objetos más grandes y en espacios más amplios, mientras que el tercero tiene la tarea de vigilar objetos que están en órbitas más cercanas a la Tierra.
“Habitualmente los telescopios funcionan al mismo tiempo, vigilando algún objeto en particular; en parti-cular, los nuestros realizan una observación de varios objetos en los espacios más amplios y diferentes” (I. Molotov, entrevista personal, octubre 2012).
Una de las principales tareas de los astrónomos es recolectar datos celestes, a estos datos de los elementos observados y detectados como basura espacial se les co-noce como catálogo, en este sentido la actualización y mejora de este catálogo necesita de mejores datos, es de-cir, más exactos.
La noche es el mejor momento para que el observa-torio empiece a ejercer funciones, no así el trabajo de los científicos, pues previamente es necesario dar a los tele-scopios la zona de observación, las partes que serán foto-grafiadas por los dispositivos ópticos durante toda la noche. La ubicación de estos objetos es posible median-te un tipo de coordenadas llamadas “celesmedian-tes”, una vez localizado el objeto se toma una exposición y se pasa a la computadora, este proceso continua toda la noche y después es revisado.
La figura 3 muestra una exposición tomada por es-tos telescopios, se pueden observar punes-tos y muchos
Figura 3. Toma de fotografía estelar (Academia de Ciencias Rusa, 2015).
otros elementos parecidos a ciertas aberraciones de tipo astigmáticas, pero ¿qué significa esto?
Estas aparentes aberraciones corresponden a imáge-nes de estrellas; se ven así por la exposición de cuadro en diez segundos que el telescopio permanece inmóvil, mien-tras la Tierra gira, pero a los astrónomos les interesan los puntos que no son tan numerosos. Al referirse a los puntos:
Estos objetos se mueven junto con la Tierra, en-tonces significa que son o satélites o fragmentos de la basura espacial. Se toman muchas fotos, después se manda toda la información al centro de procesamiento, allá los datos son tratados y analizadas las coordenadas de esos llamados pun-tos en el momento dado, y comparados con la base de datos que se tiene en catálogos estelares, catálogos satelitales (V. Linkov entrevista perso-nal, octubre 2012).
Puede resultar que este punto sea una basura espa-cial o cualquier otro satélite desconocido, por lo tanto, es necesario identificarlo, catalogarlo, complementarlo con datos y actualizar el catálogo.
