Aislamiento térmico para un CubeSat 1U.

Abstract

Los CubeSat son nanosatélites de características estándar capaces de cumplir una misión espacial con objetivos específicos. Con estos satélites se analiza una problemática a la vez, por lo que los requerimientos de componentes, tamaño, tiempo y dinero son reducidos en comparación con los satélites regulares. A partir de este trabajo se pretende seleccionar y diseñar un aislamiento térmico para el primer satélite guatemalteco, que será de tipo CubeSat 1U. Finalmente, la misión del CubeSat será, evaluar e integrar los diferentes sistemas que componen un CubeSat, para desarrollar en Guatemala las capacidades requeridas para la operación de este tipo de satélites, al mismo tiempo que permita validar elementos necesarios para detección remota en futuros satélites. Se realizarán análisis y simulaciones térmicas, basados en el estándar CubeSat, de la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA). También se realizará el diseño del sistema de control térmico para la selección del aislante, este debe ser capaz de soportar las temperaturas exteriores del espacio y mantener temperaturas operacionales dentro del nanosatélite. Las temperaturas internas dependerán de los subsistemas del CubeSat por lo que es necesario trabajar en conjunto con el Megaproyecto “CubeSat”. Las pruebas de validación de los resultados se llevarán a cabo por medio del software ANSYS 18.1; de estas pruebas se espera que el análisis térmico cumpla con los objetivos trazados y con las restricciones preestablecida.

CubeSat are nanosatellites with standardized characteristics capable of carrying out a space mission with specific objectives. These satellites are designed to analyze a single problem at a time; therefore, the requirements for components, size, time, and cost are reduced compared to conventional satellites. This work aims to select and design a thermal insulation system for the first Guatemalan satellite, which will be a 1U CubeSat. Ultimately, the CubeSat mission will be to evaluate and integrate the different systems that make up a CubeSat in order to develop in Guatemala the capabilities required for the operation of this type of satellite, while also validating the elements necessary for remote sensing in future satellites.

Thermal analyses and simulations will be carried out based on the CubeSat standard established by the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). In addition, the thermal control system will be designed for the selection of the insulating material, which must be capable of withstanding the external temperatures of space and maintaining operational temperatures within the nanosatellite. Internal temperatures will depend on the CubeSat subsystems; therefore, it is necessary to work jointly with the “CubeSat” Megaproject. Validation tests of the results will be conducted using ANSYS 18.1 software. From these tests, it is expected that the thermal analysis will meet the established objectives and predefined constraints.