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PROPUESTA DE INFRAESTRUCTURA PARA
EXPERIMENTACIÓNESPACIAL EN MÉXICO
ESPECIALIDAD: Comunicaciones y Electrónica
Jorge Fabio De León López
Maestro en Ciencias con especialidad en Ingeniería de
Telecomunicaciones
26 de marzo de 2015.
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Introducción IFO11
• Complementar aquellos temas pendientes o que generan una mayor demanda
y en los cuales aún queda mucho por hacer.
• Detectar la necesidad y no de la especificación técnica.
• Provocar a diseñar, desarrollar y experimentar para la solución de las
necesidades planteadas.
Justificación Fo11
0
NASA, Agencia Espacial Europea y otras van adelante. Además misión a Marte
de India, misión a la luna de China y la iniciativa "Africa2Moon".
• Generación de valor a través de la investigación, innovación y desarrollo de
tecnología espacial, así como coadyuvar a la formación de recursos humanos
• Implica manufacturar productos complejos de altas especificaciones.
• Para cualquier proyecto de inversión el primer paso es determinar las
necesidades de los bienes y servicios que se requieren.
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Propuesta de infraestructura para
experimentación espacial en México
• Entenderemos por infraestructura para experimentación espacial aquella que
incluye todos los bienes tangibles necesarios para el diseño y desarrollo de
sistemas en materia espacial, su instalación, calibración y puesta en operación
con los equipos e instrumentos de monitoreo, medición y observación que
tengan las especificaciones técnicas requeridas, necesarias y estipuladas para
su uso en los laboratorios en materia espacial.
Normas y estándares IFO!a
• Normas: ISO 17025, ISO 9001 y AS9 100.
• Estándares: MIL-STD-1539 (Requerimientos de potencia con corriente directa
para el diseño de vehículos espaciales), MIL-STD-1540 (Requerimientos de
pruebas para vehículos espaciales), MIL-STD-1541 (Requerimientos de
compatibilidad electromagnética para sistemas espaciales), MIL-STD-1547
(Partes, materiales y procesos técnicos requeridos para vehículos de
lanzamiento y espaciales).
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Los factores críticos de éxito de otras
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• La triple hélice.
• La inversión en educación e investigación.
• La infraestructura base para desarrollar el talento.
• Las políticas públicas de fomento e impulso.
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Conclusiones
• No le basta al país con avanzar, sino que tenemos como reto avanzar aún más
rápido de lo que realizan otros países.
• El presente documento se limitó a detectar las necesidades y no de la
especificación técnica por que el propósito no es elaborar un anexo técnico.
• Se busca provocar al lector a diseñar, desarrollar y experimentar para la
solución de las necesidades desde el ámbito nacional o bien bajo el esquema
de colaboración internacional mediante la transferencia de tecnologías.
Conclusiones rio11
• Se requiere la integración de esfuerzos del gobierno, la academia y la
industria para lograr el nivel requerido de innovación y desarrollo tecnológico.
• Requerimos invertir aún más en educación e investigación pero estableciendo
las bases para la actualización de los planes y programas de estudio,
enfocando en cierta medida los temas de estudio a las competencias
requeridas por la industria y aumentando la matrícula para desarrollar mejor y
a más talento.
Conclusiones FO11
9
Se requiere invertir en la infraestructura para experimentación espacial que le
permita al país acelerar su desarrollo bajo la premisa de que si es costoso generar
esta infraestructura, resultará mucho más costoso el no contar con ella.
Requerimos traducir el fomento e impulso de las políticas públicas en recursos
aplicados a programas y proyectos específicos para lograr la infraestructura que
permita a nuestro país un desarrollo acelerado en innovación y desarrollo
tecnológico en el campo espacial.
MEXICO
PROPUESTA DE INFRAESTRUCTURA
PARA EXPERIMENTACIÓN ESPACIAL
EN MÉXICO
ESPECIALIDAD Comunicaciones y Electrónica
Jorge Fabio De León López
Maestro en Ciencias con especialidad en Ingeniería de
Telecomunicaciones
26 de marzo de 2015.
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Contenido
Página
RESUMEN EJECUTIVO .... . ...... . ....... . .............................. 4
INTRODUCCIÓN .........................................................5
DESARROLLO DEL TEMA ..............................................7
3.1 Antecedentes .........................................................7
3.2 Justificación .........................................................10
3.3 Propuesta de infraestructura para experimentación
espacial en México .....................................................12
3.3.0 Normas y estándares.. .............. . ...................... 13
3.3.1 Observación de la tierra desde el espacio ...........14
3.3.2 Procesamiento de imágenes satelitales. .............. 16
3.3.3 Diseño, construcción, lanzamiento y operación de
satélites................................................................17
3.3.4 Medicina del espacio ............. ---- ....... . ......... . ..... 19
3.3.5 Diseño, lanzamiento, y experimentación con
sistemas de propulsión para cohetes. ................. . ....... 21
3.3.6 Geoposicionamiento global ...............................23
3.3.7 Vehículos para misiones espaciales ........ . ........... 24
3.4 Los factores críticos de éxito de otras naciones..........25
3.4.1. La triple hélice... ....... . .... . ................. ... ... ..... ...26
3.4.2. La inversión en educación e investigación ..........26
3.4.3. La infraestructura base para desarrollar el talento
..................................................... 27
3.4.4. Las políticas públicas de fomento e impulso .......28
CONCLUSIONES .......................................................30
REFERENCIAS ..........................................................32
BIBLIOGRAFÍA .........................................................34
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 2
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
ANEXOS ..................................................................35
7.1 Anexo 1 Normas que se proponen .........................35
7.1 Anexo 2 Estándares que se proponen ....................36
AGRADECIMIENTOS ............................ . ..................... 37
CURRÍCULUM VITAE DEL CANDIDATO ................ . .... .....38
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 3
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
1. RESUMEN EJECUTIVO
México cuenta con grandes oportunidades para el desarrollo en materia
espacial ver (Mendieta, 2012). Para el Gobierno Mexicano el tema
retomó relevancia a partir de la creación de la Agencia Espacial
Mexicana y la inclusión del tema de infraestructura espacial en el Plan
Nacional de Desarrollo 2013-2018.
Se requiere de inversión en infraestructura que permita el desarrollo de
programas y/o proyectos de innovación y desarrollo de alto impacto en
materia espacial para impulsar la competitividad del sector. Para ello se
propone aquella que complemente y apoye en algunos campos para
desarrollar investigación en el ámbito espacial, se tiene el enfoque de
detectar la necesidad para que se pueda atender no sólo con programas
de adquisiciones, sino en la medida de lo posible con desarrollo y
tecnología nacional.
Con ello se busca acelerar la generación de proyectos de Investigación,
Desarrollo e innovación (I+D+i) de alto impacto, que impulsen el
desarrollo científico y tecnológico en materia espacial.
Palabras clave: infraestructura espacial, experimentación espacial.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 4
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
2 INTRODUCCIÓN
El 31 de agosto de 1962 se creó la Comisión Nacional del Espacio
Exterior (CONEE), con el fin de fomentar la investigación, explotación y
utilización pacífica del espacio exterior; que desarrolló trabajos de
cohetería, telecomunicaciones y estudios atmosféricos en el país hasta
el 3 de noviembre de 1977, cuando se publicó su desaparición en el
Diario Oficial de la Federación.
En el año 2010, 33 años más tarde, el Gobierno Mexicano retorna el
tema con la promulgación de la Ley que crea la Agencia Espacial
Mexicana y los trabajos de esta entidad.
Como se menciona en (Mendieta F., 2012), existen oportunidades para
México derivadas del acceso al espacio para: investigación científica,
observación del territorio, Ciencias del Mar, Ciencias de la Tierra,
Prevención y atención a desastres, entre muchas otras.
Por ello, esta propuesta parte de reconocer que diversas instituciones de
carácter público y privado, casi sin apoyos y por su propia iniciativa, se
han dedicado a desarrollar los cimientos para que México se posicione
como un actor relevante a nivel internacional en el ámbito espacial, las
cuales no se mencionarán porque siempre habría un actor relevante al
que no se hiciera mención, y que desarrollan sus esfuerzos o lo hicieron
en su momento en materia espacial, por ello el presente documento se
enfoca en complementar aquellos temas pendientes o que generan una
mayor demanda y en los cuales aún queda mucho por hacer.
Se parte del enfoque de detectar la necesidad y no de la especificación
técnica por que el propósito no es elaborar un anexo técnico para la
adquisición, sino para provocar al lector a diseñar, desarrollar y
experimentar para la solución de las necesidades planteadas
preferentemente y en la medida de los posible desde el ámbito nacional
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 5
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
o bien bajo el esquema de colaboración internacional mediante la
transferencia de tecnologías y con esto ir abatiendo en la medida de lo
posible los esquemas de adquisición de tecnología.
En el capítulo 2. Desarrollo del tema, se inicia con los antecedentes de
nuestro país en su camino hacia la carrera espacial, se integra una
justificación del por qué resulta relevante el tema y finalmente se
desarrolla la propuesta de infraestructura para experimentación espacial
en México en diversas áreas del ámbito espacial.
El capítulo 3. Conclusiones, establece las conclusiones derivadas del
presente documento, sus alcances y limitaciones.
Finalmente se integran referencias documentales como complemento
para el lector que desee profundizar en el tema, así como la bibliografía
en que se apoya este documento.
Espero que esta propuesta contribuya a acelerar el desarrollo mexicano
de la ciencia, tecnología e innovación en el campo espacial, ya que dado
el vertiginoso avance de otros países, a México no le basta con avanzar
en la materia, sino que tenemos como reto avanzar aún más rápido de
lo que realizan otros países para abatir la brecha con respecto a los
líderes mundiales.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 6
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
3. DESARROLLO DEL TEMA
A continuación se describen los antecedentes, justificación y el
desarrollo de la propuesta de infraestructura para experimentación
espacial en México.
3.1 Antecedentes
Como se menciona en el ACUERDO mediante el cual se dan a conocer
las Líneas Generales de la Política Espacial de México, el 31 de agosto de
1962 el Presidente Adolfo López Mateos emitió un decreto que creó la
Comisión Nacional del Espacio Exterior (CONEE), adscrita a la Secretaría
de Comunicaciones y Transportes con el fin de fomentar la
investigación, explotación y utilización pacífica del espacio exterior;
Comisión que continuó con los trabajos de cohetería,
telecomunicaciones y estudios atmosféricos en el país.
La creación de la CONEE impulsó la investigación espacial y en ese
mismo año, 1962, la Universidad Nacional Autónoma de México, a
través de su Instituto de Geofísica, creó el Departamento del Espacio
Exterior, hoy Departamento de Ciencias Espaciales.
En los años posteriores, la CONEE fabricó cohetes y se obtuvieron
importantes avances en el estudio de la alta atmósfera a través de tres
subprogramas de investigación.
El Presidente José López Portillo canceló los trabajos en materia espacial
y publicó la desaparición de la Comisión Nacional del Espacio Exterior en
el Diario Oficial de la Federación del 3 de noviembre de 1977.
En el año 2010, 33 años más tarde, el Gobierno Mexicano retorna el
tema con la promulgación de la Ley que crea la Agencia Espacial
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 7
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Mexicana el 13 de julio de 2010 y publicada en el Diario Oficial de la
Federación el 30 de julio de 2010.
El Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018 establece en el Eje Rector 3
México con Educación de Calidad, Objetivo 3.5. Hacer del desarrollo
científico, tecnológico y la innovación pilares para el progreso económico
y social sostenible, Estrategia 3.5.5. Contribuir al fortalecimiento de la
infraestructura científica y tecnológica del país, en la línea de acción
"Apoyar el incremento de infraestructura en el sistema de centros
públicos de investigación".
El Programa Sectorial de Comunicaciones y Transportes 2013-2018, en
el Objetivo 6: Desarrollar integralmente y a largo plazo al sector con la
creación y adaptación de tecnología y la generación de capacidades
nacionales, a través de la Estrategia 6.1 Administrar y acrecentar el
acervo de conocimientos del sector, a través del intercambio académico,
la formación y capacitación de capital humano vinculado al sector,
define la línea de acción 6.1.1 Propiciar la creación de Centros de
Innovación Tecnológica vinculados al sector.
Con el propósito de apoyar a los grupos de investigación y desarrollo
tecnológico a fortalecer la competitividad científica y tecnológica
espacial, se propone la infraestructura para experimentación espacial en
México, para contar con infraestructura para la experimentación e
investigación en el ámbito espacial, para formar equipos y especialistas
de alto nivel, que por medio de alianzas con especialistas de
instituciones internacionales permitan desarrollar, asimilar tecnologías
de punta, y transferirlas a las empresas nacionales para permitirles
competir en un mundo global, para el desarrollo de proyectos de
investigación, desarrollo e innovación enfocados a resolver las
necesidades en materia espacial y a generar nuevos procesos y
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 8
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
productos, será posible contar con una base sustentable de recursos
humanos de alto nivel, también desarrollará recursos humanos de las
empresas durante la transferencia de conocimiento derivado de los
proyectos.
Cabe señalar que la Agencia Espacial Mexicana tienen entre sus
funciones sustantivas la promoción y fomento de la investigación,
innovación y desarrollo de tecnologías en materia espacial, se establece
como componente científico del proyecto, el análisis de los principios
científicos básicos que sustentan cada sistema espacial específico, para
coadyuvar en el desarrollo de proyectos de innovación y transferencia
tecnológica aplicada que generen beneficios a la sociedad, que
promueva la formación de recursos humanos altamente especializados,
que generen empleos de alto valor agregado y en consecuencia
permitan al Estado atraer inversión e incursionar en nuevos nichos de
negocios.
Para contribuir a la formación de talento científico y tecnológico en el
campo espacial, nuestro país requiere crear una infraestructura que
favorezca la generación de proyectos de Investigación, Desarrollo e
innovación (I+D+i) de alto impacto, que impulsen el desarrollo científico
y tecnológico en materia espacial.
Lo anterior permitirá:
Contar con la infraestructura para experimentación espacial en México
mediante el diseño, desarrollo tecnológico y construcción de las
instalaciones, equipos y sistemas adecuados para atender las
necesidades planteadas.
Promover el desarrollo científico-tecnológico-espacial en México,
mediante la creación de infraestructura de experimentación y la
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 9
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
formación de capital humano especializado en el campo espacial
generando la disminución de la dependencia tecnológica extranjera de
México.
Impulsar la competitividad del sector espacial mediante la realización de
proyectos de alto impacto en materia espacial.
Brindar servicios tecnológicos especializados en materia espacial
vinculando a la Industria-Academia-Gobierno generando ingresos
propios para la inversión y sustentabilidad para la realización de
proyectos.
3.2 Justificación
Actualmente México tiene un gran rezago en la instalación de
infraestructura para desarrollar investigación en el ámbito espacial, de
equipos y especialistas de alto nivel dedicados de tiempo completo que
proporcionen resultados confiables y uniformes en el área mencionada.
Más allá de lo alcanzado por la NASA, la Agencia Espacial Europea y
otras que llevan gran tiempo y fuertes inversiones dedicadas a la
experimentación espacial, como en el caso de la Estación Espacial
Internacional, tenemos ejemplos más recientes tales como: la misión a
Marte de la sonda Mangalyaan, con un costo de sólo 74 millones de
dólares por parte de la Organización India de Investigación Espacial
ISRO, la misión a la luna de la nave no tripulada Chang'e-3 del Centro
Nacional de Ciencia Espacial de China y recientemente la iniciativa de la
Fundación para el Desarrollo del Espacio (FSD) de Sudáfrica,
denominada "Africa2Moon", para que en colaboración con los demás
países del continente africano se logre llegar a la luna en un plazo de
diez años.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 10
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Para México la oportuna y correcta instalación de esta infraestructura
representa una gran oportunidad que permite desarrollar las
capacidades para implementar y desarrollar la investigación en el
ámbito espacial, con equipos y especialistas de alto nivel, con
laboratorios en observación y procesamiento de imágenes, de satélites y
de cohetes de experimentación y espacios adecuados y que por medio
de alianzas con especialistas de instituciones internacionales, permita
desarrollar, asimilar tecnologías de punta, y transferirlas a las empresas
de la región para permitirles competir en un mundo global en el que la
tecnología, conocimiento y competitividad son las claves del mercado.
Contar con instalaciones de vanguardia que le sean funcionales y
técnicamente competitivas con personal especializado y calificado, podrá
fortalecer las capacidades científicas y tecnológicas para atender las
diversas necesidades cada vez más crecientes en el ámbito espacial.
Por ello, se elaboró la presente propuesta, tomando como base la
experiencia lograda en los primeros años de actividad de la Agencia
Espacial Mexicana (AEM), las competencias científicas y tecnológicas y
las fortalezas adquiridas a través de convenios de colaboración con
instituciones nacionales e internacionales que dan gran actividad y
desarrollo de operación y que tiene como objeto entre sus funciones
sustantivas la promoción de la generación de valor a través de la
investigación, innovación y desarrollo de tecnología espacial, así como
coadyuvar a la formación de recursos humanos para el mismo objetivo,
entre otras funciones. Igualmente tomando en cuenta diversos estudios
entre ellos "La Competitividad de los Estados Mexicanos, Fortalezas ante
la Crisis", realizado por la Escuela de Graduados en Administración
Pública y Política Pública (EGAP) del Instituto Tecnológico y de Estudios
Superiores de Monterrey en 2010, Plan de Órbita, Mapas de Ruta
Regional del Sector Espacial para los Estados de Querétaro, Jalisco,
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 11
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Hidalgo, Baja California y Estado de México y Estudios de factibilidad del
desarrollo de Asociaciones Público Privadas (APP) para la Innovación del
Sector Espacial Mexicano (Estudios e Informe elaborados por la AEM),
los cuales concluyen que es necesario tomar acciones en los aspectos de
formación de expertos, creación de Centros de Investigación Aplicada,
atracción de inversión pública y privada tanto nacional como extranjera,
incubación, aceleración y encadenamiento productivo de empresas con
alto valor agregado.
En razón de lo anterior el desarrollo de infraestructura para
experimentación espacial en México implica un gran beneficio para el
país, logrando solidificar las fortalezas con que se cuenta en sectores
industriales clave ya que a diferencia de la manufactura tradicional, la
manufactura avanzada no se soporta sobre una mano de obra de bajo
costo y en escalas y volúmenes de producción, sino que es una industria
que recae en las habilidades y creatividad para manufacturar productos
complejos de altas especificaciones.
Es importante señalar que para cualquier proyecto de inversión el
primer paso es determinar las necesidades de los bienes y servicios que
se requieren para en una siguiente etapa ir dando a cada tema la mejor
solución alcanzable con los recursos disponibles.
3.3 Propuesta de infraestructura para experimentación espacial
en México
Entenderemos por infraestructura para experimentación espacial aquella
que incluye todos los bienes tangibles necesarios para el diseño y
desarrollo de sistemas en materia espacial, su instalación, calibración y
puesta en operación con los equipos e instrumentos de monitoreo,
medición y observación que tengan las especificaciones técnicas
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 12
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
requeridas, necesarias y estipuladas para su uso en los laboratorios en
materia espacial.
Los laboratorios deberán contar con todo el equipamiento mínimo
requerido para desarrollar dichas actividades, condiciones ambientales
necesarias y mobiliario especializado y adecuado para esta área crítica
definida, que una vez instalados y puestos en operación podrán
demostrar las características, que conjuntado con la competencia
técnica y demás condiciones del laboratorio cumplirán con los requisitos
de la normas nacionales y/o internacionales que apliquen a fin de tener
un laboratorio acreditado internacionalmente. Adicionalmente, será
necesario diseñar el Programa para la capacitación, adiestramiento y
calificación requerida en cada una de las áreas y/o especialidades
críticas, la cual se podría transferir por medio de asesorías
especializadas, capacitación técnicas específica y/o estadías técnicas en
el extranjero del personal.
3.3.0 Normas y estándares
Se propone iniciar con la acreditación ante la Entidad Mexicana de
Acreditación (EMA), bajo la norma ISO 17025 (Esta norma es aplicada
por los laboratorios de ensayo y calibración con el objetivo de demostrar
que son técnicamente competentes y de que son capaces de producir
resultados técnicamente válidos), así como en las normas ISO 9001 y
AS9 100, mismas que se describen brevemente en el Anexo 1.
Adicionalmente los estándares: MIL-STD-1539 (Requerimientos de
potencia con corriente directa para el diseño de vehículos espaciales),
MIL-STD-1540 (Requerimientos de pruebas para vehículos espaciales),
MIL-STD-1541 (Requerimientos de compatibilidad electromagnética para
sistemas espaciales), MIL-STD-1547 (Partes, materiales y procesos
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 13
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
técnicos requeridos para vehículos de lanzamiento y espaciales),
mismos que se mencionan en el Anexo 2.
A continuación se describe la propuesta específica a las diversas áreas
de experimentación propuesta en el campo espacial:
3.3.1 Observación de la tierra desde el espacio
Demanda el uso de satélites de órbita baja y de órbita media equipados
con cámaras de alta resolución, sistemas de espectrografía y sistemas
de comunicaciones de banda ancha; las estaciones terrenas para la
operación de estos satélites con los medios de comunicación de banda
ancha para el envío de las imágenes a los Centros donde se realizará el
procesamiento para un fin en particular.
Para ello primero estableceremos algunas opciones: una de las más
adecuadas son los satélites ubicados en las órbitas bajas, LEO, son
órbitas circulares cuya altitud varía entre 500 y 2,000 kilómetros y su
periodo varía entre 90 minutos y 2 horas. Los ángulos de inclinación de
las órbitas varían entre 45 0 y 900 . Los sistemas LEO operan con bases
similares a las redes celulares pero considerando que las células se
mueven. Este movimiento es el que determina el intervalo de traspaso
de una célula a otra, que para el caso representa el cambio de un
satélite a otro para servicios continuos.
En un punto concreto de la superficie terrestre, el tiempo en que el
satélite permanece sobre él es de alrededor de 15 minutos. (Este es el
tiempo en que un móvil es servido por un satélite, tras el cual otro
satélite pasa a prestarle servicio).
Por ello un satélite de órbita baja cubriría por 15 minutos a un punto
particular cada dos horas, es decir 120 minutos bajo el peor escenario y
90 minutos en el mejor de los casos, ello implica la necesidad de otros
satélites para atender por intervalos de quince minutos los restantes
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 14
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
minutos. Con esto se tiene la necesidad de una constelación de entre 6
y 8 satélites perfectamente sincronizados para no dejar de atender a un
punto. O bien, partir de la consideración de que un solo satélite permite
generar información de una serie de puntos a lo largo de su recorrido
con una frecuencia de entre 90 y 120 minutos. Sin embargo,
considerando que el rango de visión para satélites con resolución de 1
metro cuadrado en blanco y negro y a color, así como de 4 metros
cuadrados en multiespectral es del orden de 11 kilómetros por 11
kilómetros, se requeriría una constelación de satélites en diversas
órbitas para poder contar con una cobertura del territorio nacional y su
mar patrimonial. Como ejemplo, el litoral del pacífico se extiende a lo
largo de 8,728 kilómetros. Se requeriría barrer con 794 órbitas
reposicionadas con capacidad de visualizar 11 kilómetros cada una para
barrer el territorio nacional.
Los Sistemas Satélites de Órbita Intermedia ICO tienen típicamente una
altitud media de alrededor de 10.000 kilómetros. El periodo de su órbita
es de varias horas. Si nos fijamos en un punto sobre la superficie
terrestre, el tiempo que el satélite permanece sobre él es del orden de
horas. Los sistemas basados en satélites de órbitas de altura intermedia,
operan de manera similar a como lo hacen los sistemas de órbitas bajas.
Sin embargo su movimiento relativo a la superficie terrestre es mucho
ms lento, por lo que el traspaso entre satélites es menos frecuente y el
retardo de propagación mayor por la distancia con la superficie
terrestre.
Se proponen imágenes pancromáticas (en color), monocromáticas
(blanco y negro) y multiespectrales (que contienen información de
muchas bandas del espectro electromagnético).
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 15
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Rango Espectral: 1 metro blanco y negro: Pancromática; 0,45 - 0,90
micrómetros; 4 metros multiespectral ó 1 metro color.
3.3.2 Procesamiento de imágenes satelitales
Requiere de almacenamiento para alto volumen de información, equipos
de cómputo y software para el procesamiento de las imágenes, sistemas
de impresión y sistemas de información geográfica.
Para el almacenamiento de imágenes se requiere un sistema que cuente
con múltiples copias de partes de los archivos en arreglos de discos,
conocidos como RAID, lo cual garantiza que aún cuando se corrompa un
archivo, se dañe uno de los discos duros del arreglo, la información de
cada archivo se pueda validar y reconstruir a partir de las copias de las
partes de los archivos, adicionalmente la función de deduplicación que
evita ocupar espacio adicional al contar con más de una copia de un
mismo archivo, se sugiere cuente con la funcionalidad de mover los
archivos más recientes hacia los discos más rápidos y los que tengan
más tiempo sin uso hacia los discos más lentos, su conectividad deberá
proporcionar acceso a la red de al menos 10 Gigabits por segundo.
Los equipos de cómputo deberán contar con arquitectura de servidor
escalable, amplias capacidades de memoria RAM y procesadores de
última generación, múltiples tarjetas de video trabajando en paralelo,
tarjetas de red en 10 Gigabits por segundo con conexión al sistema de
almacenamiento masivo, pantalla de alta definición y en gran tamaño.
El software de procesamiento de las imágenes junto con los sistemas de
información geográfica a desarrollar deberán ser capaces de:
Realizar monitoreo de cultivos para la predicción de volumen de cosecha
y determinación en estados tempranos para la prevención de
enfermedades de las plantas o de fenómenos meteorológicos que
afecten la producción.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 16
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Medir los avances de construcción de proyectos de vivienda y prevenir
fenómenos que pongan en riesgo a la población tales como
inundaciones.
Permitir al gobierno prevenir en la medida de lo posible catástrofes y en
caso de presentarse estos fenómenos, medir y mapear daños luego de
desastres naturales.
Ofrecer mejor relación costo-beneficio que las fotografías aéreas,
ofreciendo calidad métrica y geométrica es posible obtener una
ortoimagen que cubra totalmente el área de interés.
Permitir procesar mosaicos de imágenes manteniendo uniformidad de
tonalidades y contraste relacionada con la estabilidad de las condiciones
atmosféricas durante el período de captura del satélite.
Obtener cartografía de alta calidad en diferentes escalas y
combinaciones de bandas, a partir de composiciones de mapas.
Desarrollar sistemas de información geográfica que incluyan diferentes
capas temáticas superpuestas, símbolos cartográficos, leyendas, etc.
Permitir diferentes combinaciones de bandas espectrales, incluyendo
infrarrojo, para mejorar las capacidades de diferenciación y
discriminación de los objetos en las imágenes.
Los sistemas de impresión deberán permitir impresiones de gran
formato con muy alta resolución para aprovechar la calidad de las
imágenes obtenidas.
3.3.3 Diseño, construcción, lanzamiento y operación de satélites
Estaciones de trabajo con software de diseño de circuitos impresos
multicapa, diseño de obleas de silicio para desarrollar dispositivos de
estado sólido, diseño asistido por computadora para estructuras.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 17
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Cuarto limpio de partículas para elaboración y ensamble de dispositivos
de estado sólido.
Sistema de almacenamiento de alto volumen de información con
múltiples copias de partes de los archivos en arreglos de discos duros,
conocidos como RAID, lo cual garantiza que aún cuando se corrompa un
archivo, se dañe uno de los discos duros del arreglo, la información de
cada archivo se pueda validar y reconstruir a partir de las copias de las
partes de los archivos, adicionalmente la función de deduplicación que
evita ocupar espacio adicional al contar con más de una copia de un
mismo archivo, se sugiere cuente con la funcionalidad de mover los
archivos más recientes hacia los discos más rápidos y los que tengan
más tiempo sin uso hacia los discos más lentos, su conectividad deberá
proporcionar acceso a la red de al menos 10 Giga bits por segundo.
Estación de trabajo de adquisición de datos que permita recibir todas las
señales e información generada por el satélite y guardarla en el sistema
de almacenamiento masivo como archivo log referenciado con etiqueta
de tiempo para los datos recibidos e identificando a cada dispositivo.
Kit de experimentación con sistemas de comunicación que contemplen
telemetría y mando remoto, basados sobre plataforma Arduino que
permitan la enseñanza de los elementos que conforman un satélite y
permita experimentar con sus componentes para interactuar con los
desarrollos propios que se generen.
Torno paralelo compatible con CAD, que permita trabajar con diferentes
materiales, para ello se requieren las herramientas de corte y
refrigerante necesario para trabajar con aluminio, bronce, acero y otras
aleaciones.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 18
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Banco de trabajo con prensa mecánica, para elaborar partes, piezas y
estructuras para la conformación de satélites.
Taladro de pedestal de dos velocidades con juego de brocas para metal.
Juego de herramientas, que incluya pinzas de presión, limas, llaves
españolas, llaves Allen, machuelos, cautín de estación con juego de
puntas, juegos de desarmadores desde precisión con múltiples puntas
hasta grandes de cruz, plano y copa, juego de dados.
Banco de pruebas que consiste en una estructura capaz de sostener al
cohete debidamente sujeto, con instrumentos de medición del
desenvolvimiento de su sistema de propulsión.
Mesa de vibraciones capaz de reproducir condiciones de traslado,
despegue y las diversas etapas de la puesta en órbita del satélite para
verificar su funcionalidad ante estos movimientos para anticipar y
corregir posibles fallas antes del lanzamiento real.
Software de simulación de esfuerzo y resistencia de materiales para
analizar piezas, estructuras y diseños propuestos.
Lanzador de satélites mediante cohetes que permitan llevar cargas útiles
a las órbitas bajas y medias.
Estación de control con sistemas de telemetría y mando remoto que
permita recibir las señales del satélite y el cohete lanzador, verificar su
trayectoria, monitorear incidentes y guardar los datos de información
con estampa de tiempo e identificador de cada dispositivo.
3.3.4 Medicina del espacio
Cámara hipobárica para alojar al menos 6 personas y dos operadores
junto con un observador, para simular condiciones de presión similares
a muy alta altitud o espacio. Esto reproduce las condiciones de presión
barométrica total y la parcial de los gases componentes del aire, que
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 19
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
existen a distintos niveles de altitud en la atmósfera, para someter a los
pilotos a distintas prácticas de entrenamiento fisiológico. Consiste en un
habitáculo conectado a una motobomba, capaz de extraer el aire
existente en el interior y crear así una situación de vacío, teniendo
capacidad de reducir la presión barométrica interior total hasta alcanzar
condiciones semejantes a las existentes a 30,500 metros de altitud
sobre el nivel del mar (100.000 pies) o incluso superiores.
La cámara requiere de dos espacios con presiones interiores (altitud
simulada) controladas independientemente. Una de ellas servirá para la
Descompresión Rápida y deberá alojar a dos personas sentadas y a un
observador de pie. La otra deberá alojar a seis personas que serán
sometidas a la presión reducida, por ello deberá estar equipada con
sistemas para monitorear actividades cerebrales (EEG), cardíacas
(ECG), musculares (EMG) y consumo de oxígeno.
Brazo centrífuga con habitáculo equipado con sensores de aceleración,
velocidad, monitoreo de signos vitales del ocupante y cámara. Permite
realizar pruebas de resistencia a fuerzas de aceleración ya que
reproducen las fuerzas G que experimentan los astronautas durante
todas las fases del vuelo espacial. Durante la entrada en órbita y el
descenso se alcanza la fuerza de entre 4G y 6G, y en situaciones
emergentes esta cifra aumenta varias veces.
El habitáculo deberá contar con dos asientos para entrenamientos
simples, con monitores de actividades cerebrales (EEG), cardíacas
(ECG), musculares (EMG) y consumo de oxígeno para realizar estudios
médicos y con el software para operar como simulador para practicar el
pilotaje.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 20
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Los entrenamientos se realizarán siempre bajo control médico. Si el
usuario siente que hay que parar la máquina, deberá poder mandar una
señal para detener la rotación.
Dentro del habitáculo se deberá poder modificar la temperatura, la
humedad y la concentración de gases.
Los astronautas no son los únicos en utilizar las centrífugas. También lo
hacen los pilotos de prueba de aviación y de aparatos e instalaciones
espaciales.
41 Piscina de flotación neutral o hidrolaboratorio, sirve para imitar la
ingravidez en condiciones de flotación neutral, o sea cuando los objetos
o cuerpos no se hunden ni flotan. El tanque deberá contar con las
dimensiones necesarias para simular la parte de la misión a practicar
albergando al personal, estructuras y/o vehículos para practicar las
misiones propuestas.
3.3.5 Diseño, lanzamiento, y experimentación con sistemas de
propulsión para cohetes
Estaciones de trabajo con software para diseño asistido por
computadora (CAD), sistema de almacenamiento de información,
estación de trabajo de adquisición de datos, kit de experimentación,
torno paralelo compatible con CAD, banco de trabajo con prensa
mecánica, taladro, juego de herramientas, banco de pruebas, estructura
de lanzamiento, muebles de seguridad para resguardar materiales
explosivos, software de simulación de esfuerzo y resistencia de
materiales.
Las pruebas de campo en el lanzamiento de cohetes requieren de
espacio vertical abierto fuera de rutas de navegación aérea y zonas de
migración de aves ante la posibilidad de impactos no deseados.
Recordemos que la diferencia entre un misil y un cohete no resulta
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 21
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
relevante ante el golpe a alguna aeronave o ave en pleno vuelo. Por otra
parte, ante la posibilidad de cambios de trayectoria de dirección vertical
a horizontal las edificaciones deben resguardar al personal,
equipamiento y mobiliario de este tipo de accidentes.
Por su naturaleza los materiales utilizados como combustibles suelen ser
considerados además de inflamables, como explosivos potenciales por
ello se requiere de mobiliario adecuado para el resguardo de los mismos
a prueba de explosiones, en condiciones controladas de temperatura,
humedad y vibración.
El equipamiento para el diseño y construcción de cohetes a primera
vista resulta similar al de muchas áreas de manufactura metal-
mecánica, compuestas por estaciones de diseño industrial basadas en
software de diseño asistido por computadora para generar modelos que
se van documentando en un repositorio de información que almacena
las pruebas y sus resultados, fresadoras, tornos, cepillos, bancos de
trabajo, herramientas de corte de metal y rectificadoras que desbastan
las piezas al nivel de milésimas de milímetro y en donde se trabaja con
diversos materiales generalmente a partir de aceros. Sin embargo,
tratándose de cohetes que albergan cargas explosivas para su
propulsión resulta del mayor cuidado la selección de materiales que
mitiguen riesgos, por ejemplo la explosión de un cohete fabricado con
acero podría generar una lluvia de esquirlas afiladas en cierta zona
alrededor del lanzador, en tanto que el aluminio posiblemente se
deforme pero no genere esquirlas en la mayoría de los casos. Se
requiere considerar que no es lo mismo pensar en máquinas para soldar
acero que las correspondientes a soldadura de aluminio, o bien las
adecuadas para conformar una estructura con diferentes aleaciones de
metales. De manera similar, la manufactura de piezas de titanio no
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 22
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
permite su conformación con las herramientas con las que normalmente
se da forma a piezas de acero.
Por ello resulta necesario establecer el alcance de los trabajos a realizar
y con ello los materiales a emplear para contar con los equipos y
herramientas que permitan la conformación de las piezas que se van a
elaborar y en la medida de lo posible apoyarse en software de
simulación de esfuerzo y resistencia de materiales.
Un componente esencial es el banco de pruebas conformado por una
estructura de sujeción del cohete y equipado con diversos dispositivos
para medir la fuerza de empuje del cohete y la estación de trabajo para
captar las señales de dispositivos de medición, observación o
experimentación a bordo del cohete.
3.3.6 Geoposicionamiento global
Demanda el uso de satélites equipados con sistemas de señales de
telemetría y relojes de alta precisión para obtener por triangulación el
posicionamiento global; los dispositivos terrestres para la operación de
estos satélites con los medios de comunicación para el envío de la
información de telemetría en tierra donde se determina su ubicación.
Su operación se basa en una red de satélites sincronizados que para
determinar la posición, el dispositivo receptor localiza otros satélites de
la red, de los que recibe señales de identificación y la hora del reloj de
cada satélite. El aparato sincroniza el reloj del dispositivo con base en
las señales de los satélites, y calcula el tiempo que tardan en llegar las
señales al dispositivo, con ello mide la distancia al satélite a partir del
tiempo de diferencia entre los relojes de los satélites respecto al punto
de medición donde se ubica el dispositivo. Calculadas las distancias, y la
ubicación de los satélites a partir de si señal de identificación, se
determina la posición del dispositivo con respecto a los satélites.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 23
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Muchos acostumbran utilizar un dispositivo GPS para llegar en automóvi
hacia un lugar al cual no se ha ido previamente, sin pensar en la
posibilidad de que este pudiera dejar de servir ya que el peor escenario
sólo lleva a la necesidad de detenerse a pedir indicaciones. Sin embargo
el sistema de satélites GPS está en manos del gobierno de Estados
Unidos y por ello algunos países han optado por desarrollar sus propios
sistemas. El tema aparentemente trivial resulta de seguridad nacional
para las fuerzas armadas de muchos países. Por ejemplo:
• La antigua Unión Soviética construyó un sistema similar llamado
GLONASS, ahora gestionado por la Federación Rusa.
• Actualmente la Unión Europea está desarrollando su propio sistema
de posicionamiento por satélite, denominado Galileo.
• A su vez, la República Popular China está implementando su propio
sistema de navegación, el denominado Beidou.
Por ello resulta de interés desarrollar las bases para contar con sistemas
de posicionamiento que permitan atender los temas de soberanía
nacional.
3.3.7 Vehículos para misiones espaciales
Conversión de laboratorios aeronáuticos a aeroespaciales, laboratorio de
sistemas de propulsión, laboratorio de materiales, mesa de vibraciones,
sistemas de comunicaciones al espacio profundo, laboratorio para
pruebas térmicas en materiales.
Vamos a entender por vehículos para misiones espaciales a los
artefactos diseñados para contar con la movilidad necesaria para
desplazarse fuera de la atmósfera terrestre hacia una zona determinada
del espacio exterior y capaces de soportar las condiciones tanto de esas
zonas en particular como el recorrido para llegar a ellas bajo las
condiciones de operación prestablecidas. De tal suerte que si
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 24
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
deseáramos estudiar más de cerca al sol se requeriría que el vehículo
soporte altas temperaturas, operar los dispositivos de medición,
observación o experimentación a bordo y comunicarse a través del
espacio para enterar los datos que vaya registrando.
Esto implica que se requieren los equipos para elaborar y/o simular los
efectos sobre los elementos del fuselaje, a partir de su construcción con
diferentes dimensiones, estructuras y materiales para experimentar con
fenómenos que simulen los efectos de micra-meteoritos, ruido solar,
gravedad, presión y otras condiciones hostiles en el espacio.
Asimismo, para determinar la relación entre el pesa y el combustible
para alcanzar con una cantidad finita de combustible el destino
programado para la misión, o bien experimentar con otros métodos de
propulsión basados en fuentes de energía como la solar.
Será necesario poder verificar que los dispositivos de medición,
observación o experimentación a bordo del vehículo puedan operar bajo
condiciones similares a las esperadas y/o estudiadas. Para ello la
simulación de condiciones ayudará a mejorar las probabilidades de éxito
de las misiones espaciales mexicanas.
Un elemento fundamental será el estudio de los sistemas de
comunicaciones al espacio profundo ya que algunas de las primeras
sondas espaciales emitieron señales claras durante muchos años desde
el espacio exterior, cuando no se contaba con los modernos algoritmos
de compresión, redundancia y corrección de error, por lo que este
campo podría ser prometedor para la experimentación.
3.4 Los factores críticos de éxito de otras naciones
A continuación se exponen una serie de factores que se observan en
países que han logrado avanzar de manera acelerada en el campo
espacial.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 25
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
3.4.1. La triple hélice
Las potencias económicas que sobresalen en el campo espacial como
Estados Unidos, Rusia y la Agencia Espacial Europea tienen algo en
común: los programas y proyectos están articulados entre la industria,
la Academia y el Gobierno. Cuando estos países redujeron
drásticamente el presupuesto para misiones espaciales, la industria
respondió con iniciativas como SpaceX, Virgin Galactic y otras como el
Turismo espacial por parte de Rusia. De hecho los grandes productores
de satélites ahora son empresas privadas que recurren al talento de las
Universidades y Centros de Investigación y tienen entre otros clientes a
los Gobiernos. Lo mismo sucede en el campo de los sistemas de
información geográfica con iniciativas como Google Earth que han
revolucionado el procesamiento de imágenes satelitales combinándolo y
aún georreferenciándolo a imágenes a través de Streetview.
3.4.2. La inversión en educación e investigación
La triple hélice no se logra articular cuando la industria no encuentra en
las Universidades y Centros de Investigación el talento especializado en
las competencias que requiere por alguna de las siguientes causas:
• La falta de actualización de los planes y programas de estudio.
Ocasionando que se egrese con conocimientos obsoletos.
• La brecha entre los temas de estudio con las competencias
requeridas por la industria. Ocasionando egresados sin oportunidades
laborales en la industria.
• La falta de egresados con el perfil requerido. Cuando los egresados
no alcanzan a atender las necesidades de las empresas no se dan las
condiciones para invertir en la zona o se recurre a llevar el talento de
otras regiones.
India comenzó a invertir en educación e investigación hace apenas
pocos años, pero esto generó resultados que ahora observamos como la
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 26
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
misión a Marte de la sonda Mangalyaan, con un costo de sólo 74
millones de dólares por parte de la Organización India de Investigación
Espacial ISRO.
Por lo anterior, resulta necesaria la inversión en educación e
investigación para desarrollar el talento con egresados suficientes, con
conocimientos actualizados, con las competencias que demandan los
puestos de las empresas y sobretodo, con la capacidad de investigar e
innovar para desarrollar nuevas aportaciones al conocimiento y nuevos
desarrollos científicos y tecnológicos.
3.4.3. La infraestructura base para desarrollar el talento
Para aprender a manejar una motocicleta normalmente se consigue una
y a partir de un conjunto básico de conocimientos sobre el uso de los
controles se practica hasta alcanzar el grado de destreza requerido. Pero
para aprender a volar un avión se requieren cientos de horas en
simuladores de vuelo. Extrapolando este ejemplo a la exploración
espacial nos encontramos con que la infraestructura espacial es muy
costosa, no podemos disponer de vehículos espaciales, satélites y otros
equipos para aprender sobre la práctica, por ello resulta mucho más
eficiente crear la infraestructura de experimentación espacial que
permita alcanzar el grado de conocimientos no sólo para operar estos
sistemas, sino también para atender los incidentes de fallas, preverlos y
mejorar los diseños para mitigarlos, existen diferentes soluciones para
ello:
Modelos a escala que permitan analizar variables sin necesidad de
poner en riesgo el producto.
Simulación a partir de software especializado que permita anticipar la
respuesta a determinadas condiciones.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 27
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
o Pruebas etapa por etapa para ir analizando cada componente del
sistema de manera individual y posteriormente sistémica.
• Análisis por comparación extrapolando resultados de procesos o
esfuerzos similares.
Por ello se requiere invertir en la infraestructura para experimentación
espacial que le permita al país acelerar su desarrollo bajo la premisa de
que si es costoso generar esta infraestructura, resultará mucho más
costoso el no contar con ella.
3.4.4. Las políticas públicas de fomento e impulso
Un programa o proyecto que no atiende una necesidad reconocida por
los tomadores de decisiones no podrá tener oportunidades de
financiamiento. Las políticas públicas nacen de atender necesidades
sociales que demandan una solución, no son temas de tamaño de la
población afectada, sino de la trascendencia que tienen. Por ejemplo: el
gasto de atención a población discapacitada y la política pública que lo
sustenta no se basa en la representatividad de este importante sector,
sino en la trascendencia de atender derechos fundamentales como la
equidad.
De igual manera el impulso que se ha generado al aumentar los
recursos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y los esfuerzos de
la Agencia Espacial Mexicana a través del Programa Nacional de
Actividades Espaciales, resultan fundamentales para el apalancamiento
de una política pública de impulso al desarrollo de la infraestructura para
experimentación espacial. El mayor reto se encuentra en traducir este
fomento e impulso en recursos aplicados a programas y proyectos
específicos para lograr la infraestructura que permita a nuestro país un
desarrollo acelerado en innovación y desarrollo tecnológico en el campo
espacial.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 28
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Países como Sudáfrica ya están convocando a los demás países del
continente Africano para llegar a la luna en diez años, si de manera
conjunta establecen las políticas de fomento e impulso antes que
México, en diez años podríamos vernos rebasados por esos países.
1.1
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 29
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
4. CONCLUSIONES
Nuestro país tiene que acelerar el desarrollo de la ciencia, tecnología e
innovación, ya que de no hacerlo y dado el vertiginoso avance de la
ciencia en el campo espacial de sus competidores se estaría rezagando
en el comparativo del ámbito mundial. No le basta al país con avanzar,
sino que tenemos como reto avanzar aún más rápido de lo que realizan
otros países para abatir el rezago con respecto a los líderes mundiales.
El presente documento se limitó a detectar las necesidades y no de la
especificación técnica por que el propósito no es elaborar un anexo
técnico para la adquisición.
Se busca provocar al lector a diseñar, desarrollar y experimentar para la
solución de las necesidades desde el ámbito nacional o bien bajo el
esquema de colaboración internacional mediante la transferencia de
tecnologías.
Se requiere la integración de esfuerzos del gobierno, la academia y la
industria para lograr el nivel requerido de innovación y desarrollo
tecnológico.
Requerimos invertir aún más en educación e investigación pero
estableciendo las bases para la actualización de los planes y programas
de estudio, enfocando en cierta medida los temas de estudio a las
competencias requeridas por la industria y aumentando la matrícula
para desarrollar mejor y a más talento.
Se requiere invertir en la infraestructura para experimentación espacial
que le permita al país acelerar su desarrollo bajo la premisa de que si es
costoso generar esta infraestructura, resultará mucho más costoso el no
contar con ella.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 30
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
Requerimos traducir el fomento e impulso de las políticas públicas en
recursos aplicados a programas y proyectos específicos para lograr la
infraestructura que permita a nuestro país un desarrollo acelerado en
innovación y desarrollo tecnológico en el campo espacial.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 31
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
5. REFERENCIAS
1. (AEM, 2013) Agencia Espacial Mexicana, "Taller para la
elaboración del Mapa de Ruta Regional del Sector Espacial del
Estado de México, Análisis y resultados", México, 2013.
2. (EGAPPP, 2010) Escuela de Graduados en Administración Pública
y Política Pública del Instituto Tecnológico y de Estudios
Superiores de Monterrey, "La competitividad de los estados
mexicanos, fortalezas ante la crisis", México, 2010.
3. (INEGI, 2014) Instituto Nacional de Estadística y Geografía,
"Anuario estadístico y geográfico por entidad federativa 2014",
ISBN: 978-607-739-387-0, México, 2014.
4. (Mendieta F, 2012) Mendieta, F., "El Espacio: oportunidad para
México", pp 13-39, México, 2012.
S. Norma 150 17025.
Norma ISO 9001.
Norma AS9100.
(PNAE, 2014) Programa Nacional de Actividades Espaciales 2013-
2018.
(PND, 2013) Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018.
(PSCYT, 2013) Programa Sectorial de Comunicaciones y
Transportes 2013-2018.
(SCT, 2011) Secretaría de Comunicaciones y Transportes,
"ACUERDO mediante el cual se dan a conocer las Líneas
Generales de la Política Espacial de México", Diario Oficial de la
Federación, pp 2-3, México, 13/07/2011.
(SCT, 2010) Secretaría de Comunicaciones y Transportes, "LEY
que crea la Agencia Espacial Mexicana", Diario Oficial de la
Federación, México, 30/07/2010.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 32
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
(Salcedo C, 2015) Salcedo, C., "Medicina espacial", Universidad
Nacional Autónoma de México (UNAM), Revista ¿Cómo ves?,
México, 2015.
USAF MIL-STD-1539.
USAF MIL-STD-1540.
USAF MIL-STD-1541.
USAF MIL-STD-1547.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 33
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
6. BIBLIOGRAFÍA
A. (Ha T, 1990) Ha, T., "Digital Satellite Communications", 2nd
Edition, McGraw Hill Publishing Company, ISBN 0-07-100752-0,
Singapore, 1990.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 34
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
7. ANEXOS
7.1 Anexo 1 Normas que se proponen
lSD 17025: es una normativa internacional desarrollada por ISO (la
Organización Internacional para la Estandarización) en la que se
establecen los requisitos que deben cumplir los laboratorios de ensayo y
calibración. Se trata de una norma de Calidad, la cual tiene su base en
la serie de normas de Calidad ISO 9000. Aunque esta norma tiene
muchos aspectos en común con la norma ISO 9001, se distingue de la
anterior en que aporta como principal objetivo la acreditación de la
competencia de las entidades de Ensayo y calibración, por las entidades
regionales correspondientes.
ISO 9001 elaborada por la Organización Internacional para la
Estandarización (lSD), determina los requisitos para un Sistema de
gestión de la calidad (SGC) que pueden utilizarse para su aplicación
interna por las organizaciones, sin importar si el producto o servicio lo
brinda una organización pública o empresa privada, cualquiera que sea
su tamaño, para su certificación o con fines contractuales.
AS9100 es el modelo aeroespacial de sistemas de calidad para el control
de calidad en el diseño, el desarrollo, la producción, la instalación y la
revisión, Se fundamenta en requisitos para producir una norma
armonizada mundialmente que cumpla con los requisitos de las
compañías aeroespaciales en todo el mundo. Como primera norma
disponible para su uso en toda la comunidad aeroespacial mundial. La
AS9100 añade los requisitos adicionales necesarios para tratar tanto de
las necesidades aeroespaciales como de las necesidades de la aviación
civil y militar.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 35
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
7.1 Anexo 2 Estándares que se proponen
MIL-STD-1539 (Requerimientos de potencia con corriente directa para el
diseño de vehículos espaciales). El propósito de este estándar es
asegurar la compatibilidad entre los sistemas eléctricos de corriente
directa de los vehículos espaciales y los equipos utilizados en vehículos
espaciales.
MIL-STD-1540 (Requerimientos de pruebas para vehículos espaciales).
Este estándar especifica los requerimientos para que un proceso a ser
establecido para desarrollar y gestionar los requerimientos de validación
y verificación que aseguren que en lanzamiento al espacio el equipo
funcione correctamente durante las etapas de la misión en particular.
MIL-STD-1541 (Requerimientos de compatibilidad electromagnética para
sistemas espaciales). Este estándar establece los requerimientos de
compatibilidad electromagnética para sistemas espaciales, incluyendo
administración de frecuencias y los requerimientos para equipos
eléctricos y electrónicos utilizados en el espacio. Incluye requerimientos
para una adecuada referencia a tierra para inhibir efectos adversos
causados por electricidad estática.
MIL-STD-1547 (Partes, materiales y procesos técnicos requeridos para
vehículos de lanzamiento y espaciales). Este estándar establece los
requerimientos técnicos mínimos para partes, materiales y procesos
utilizados en el diseño, desarrollo y fabricación de vehículos espaciales y
de lanzamiento. Incluye información para el aseguramiento de la
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 36
Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México
8. AGRADECIMIENTOS
A mis padres porque a ellos les debo todo.
A mi esposa Norma Angélica y mi hijo Ángel Conrado por su apoyo
dándome el tiempo, su comprensión y paciencia que me permitieron
realizar este documento.
A mis profesores quienes me proporcionaron las herramientas para
aprender y aplicar los conocimientos adquiridos.
A la Agencia Espacial Mexicana y sus autoridades por darme la
oportunidad de colaborar en su quehacer institucional y contagiarme su
entusiasmo por el campo espacial.
Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 37

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PROPUESTA DE INFRAESTRUCTURA PARA EXPERIMENTACIÓN ESPACIAL EN MÉXICO O

  • 1. 'fl ~ Foil PROPUESTA DE INFRAESTRUCTURA PARA EXPERIMENTACIÓNESPACIAL EN MÉXICO ESPECIALIDAD: Comunicaciones y Electrónica Jorge Fabio De León López Maestro en Ciencias con especialidad en Ingeniería de Telecomunicaciones 26 de marzo de 2015.
  • 2. u Introducción IFO11 • Complementar aquellos temas pendientes o que generan una mayor demanda y en los cuales aún queda mucho por hacer. • Detectar la necesidad y no de la especificación técnica. • Provocar a diseñar, desarrollar y experimentar para la solución de las necesidades planteadas.
  • 3. Justificación Fo11 0 NASA, Agencia Espacial Europea y otras van adelante. Además misión a Marte de India, misión a la luna de China y la iniciativa "Africa2Moon". • Generación de valor a través de la investigación, innovación y desarrollo de tecnología espacial, así como coadyuvar a la formación de recursos humanos • Implica manufacturar productos complejos de altas especificaciones. • Para cualquier proyecto de inversión el primer paso es determinar las necesidades de los bienes y servicios que se requieren.
  • 4. .4J Owi Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México • Entenderemos por infraestructura para experimentación espacial aquella que incluye todos los bienes tangibles necesarios para el diseño y desarrollo de sistemas en materia espacial, su instalación, calibración y puesta en operación con los equipos e instrumentos de monitoreo, medición y observación que tengan las especificaciones técnicas requeridas, necesarias y estipuladas para su uso en los laboratorios en materia espacial.
  • 5. Normas y estándares IFO!a • Normas: ISO 17025, ISO 9001 y AS9 100. • Estándares: MIL-STD-1539 (Requerimientos de potencia con corriente directa para el diseño de vehículos espaciales), MIL-STD-1540 (Requerimientos de pruebas para vehículos espaciales), MIL-STD-1541 (Requerimientos de compatibilidad electromagnética para sistemas espaciales), MIL-STD-1547 (Partes, materiales y procesos técnicos requeridos para vehículos de lanzamiento y espaciales).
  • 7. -' u, 7çt' k s,1 ç Ilh$4 2 '4 . • ' 'a'.. - - -. o ;j .. E ;u aIr ' A 1'41 sn o
  • 8. ti Diseño, construcción, lanzamiento y operación de satélites 1 "... A ..= .' . J .. 74, It
  • 10. Diseño, lanzamiento, y experimentación con sistemas de propulsión para cohetes
  • 12. '' Lvi U) (5 'D (5 U) a) U) a) o r - (5 1 (5 U) .2 u- a) > ,•1,1 t; :( j r •r . ( ;1Íi$ - : '1 r $1 1 t -t' zj '4 1 '.-----
  • 13. Los factores críticos de éxito de otras naciones • La triple hélice. • La inversión en educación e investigación. • La infraestructura base para desarrollar el talento. • Las políticas públicas de fomento e impulso. ¡por§
  • 14. Conclusiones • No le basta al país con avanzar, sino que tenemos como reto avanzar aún más rápido de lo que realizan otros países. • El presente documento se limitó a detectar las necesidades y no de la especificación técnica por que el propósito no es elaborar un anexo técnico. • Se busca provocar al lector a diseñar, desarrollar y experimentar para la solución de las necesidades desde el ámbito nacional o bien bajo el esquema de colaboración internacional mediante la transferencia de tecnologías.
  • 15. Conclusiones rio11 • Se requiere la integración de esfuerzos del gobierno, la academia y la industria para lograr el nivel requerido de innovación y desarrollo tecnológico. • Requerimos invertir aún más en educación e investigación pero estableciendo las bases para la actualización de los planes y programas de estudio, enfocando en cierta medida los temas de estudio a las competencias requeridas por la industria y aumentando la matrícula para desarrollar mejor y a más talento.
  • 16. Conclusiones FO11 9 Se requiere invertir en la infraestructura para experimentación espacial que le permita al país acelerar su desarrollo bajo la premisa de que si es costoso generar esta infraestructura, resultará mucho más costoso el no contar con ella. Requerimos traducir el fomento e impulso de las políticas públicas en recursos aplicados a programas y proyectos específicos para lograr la infraestructura que permita a nuestro país un desarrollo acelerado en innovación y desarrollo tecnológico en el campo espacial.
  • 17. MEXICO PROPUESTA DE INFRAESTRUCTURA PARA EXPERIMENTACIÓN ESPACIAL EN MÉXICO ESPECIALIDAD Comunicaciones y Electrónica Jorge Fabio De León López Maestro en Ciencias con especialidad en Ingeniería de Telecomunicaciones 26 de marzo de 2015.
  • 18. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Contenido Página RESUMEN EJECUTIVO .... . ...... . ....... . .............................. 4 INTRODUCCIÓN .........................................................5 DESARROLLO DEL TEMA ..............................................7 3.1 Antecedentes .........................................................7 3.2 Justificación .........................................................10 3.3 Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México .....................................................12 3.3.0 Normas y estándares.. .............. . ...................... 13 3.3.1 Observación de la tierra desde el espacio ...........14 3.3.2 Procesamiento de imágenes satelitales. .............. 16 3.3.3 Diseño, construcción, lanzamiento y operación de satélites................................................................17 3.3.4 Medicina del espacio ............. ---- ....... . ......... . ..... 19 3.3.5 Diseño, lanzamiento, y experimentación con sistemas de propulsión para cohetes. ................. . ....... 21 3.3.6 Geoposicionamiento global ...............................23 3.3.7 Vehículos para misiones espaciales ........ . ........... 24 3.4 Los factores críticos de éxito de otras naciones..........25 3.4.1. La triple hélice... ....... . .... . ................. ... ... ..... ...26 3.4.2. La inversión en educación e investigación ..........26 3.4.3. La infraestructura base para desarrollar el talento ..................................................... 27 3.4.4. Las políticas públicas de fomento e impulso .......28 CONCLUSIONES .......................................................30 REFERENCIAS ..........................................................32 BIBLIOGRAFÍA .........................................................34 Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 2
  • 19. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México ANEXOS ..................................................................35 7.1 Anexo 1 Normas que se proponen .........................35 7.1 Anexo 2 Estándares que se proponen ....................36 AGRADECIMIENTOS ............................ . ..................... 37 CURRÍCULUM VITAE DEL CANDIDATO ................ . .... .....38 Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 3
  • 20. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 1. RESUMEN EJECUTIVO México cuenta con grandes oportunidades para el desarrollo en materia espacial ver (Mendieta, 2012). Para el Gobierno Mexicano el tema retomó relevancia a partir de la creación de la Agencia Espacial Mexicana y la inclusión del tema de infraestructura espacial en el Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018. Se requiere de inversión en infraestructura que permita el desarrollo de programas y/o proyectos de innovación y desarrollo de alto impacto en materia espacial para impulsar la competitividad del sector. Para ello se propone aquella que complemente y apoye en algunos campos para desarrollar investigación en el ámbito espacial, se tiene el enfoque de detectar la necesidad para que se pueda atender no sólo con programas de adquisiciones, sino en la medida de lo posible con desarrollo y tecnología nacional. Con ello se busca acelerar la generación de proyectos de Investigación, Desarrollo e innovación (I+D+i) de alto impacto, que impulsen el desarrollo científico y tecnológico en materia espacial. Palabras clave: infraestructura espacial, experimentación espacial. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 4
  • 21. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 2 INTRODUCCIÓN El 31 de agosto de 1962 se creó la Comisión Nacional del Espacio Exterior (CONEE), con el fin de fomentar la investigación, explotación y utilización pacífica del espacio exterior; que desarrolló trabajos de cohetería, telecomunicaciones y estudios atmosféricos en el país hasta el 3 de noviembre de 1977, cuando se publicó su desaparición en el Diario Oficial de la Federación. En el año 2010, 33 años más tarde, el Gobierno Mexicano retorna el tema con la promulgación de la Ley que crea la Agencia Espacial Mexicana y los trabajos de esta entidad. Como se menciona en (Mendieta F., 2012), existen oportunidades para México derivadas del acceso al espacio para: investigación científica, observación del territorio, Ciencias del Mar, Ciencias de la Tierra, Prevención y atención a desastres, entre muchas otras. Por ello, esta propuesta parte de reconocer que diversas instituciones de carácter público y privado, casi sin apoyos y por su propia iniciativa, se han dedicado a desarrollar los cimientos para que México se posicione como un actor relevante a nivel internacional en el ámbito espacial, las cuales no se mencionarán porque siempre habría un actor relevante al que no se hiciera mención, y que desarrollan sus esfuerzos o lo hicieron en su momento en materia espacial, por ello el presente documento se enfoca en complementar aquellos temas pendientes o que generan una mayor demanda y en los cuales aún queda mucho por hacer. Se parte del enfoque de detectar la necesidad y no de la especificación técnica por que el propósito no es elaborar un anexo técnico para la adquisición, sino para provocar al lector a diseñar, desarrollar y experimentar para la solución de las necesidades planteadas preferentemente y en la medida de los posible desde el ámbito nacional Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 5
  • 22. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México o bien bajo el esquema de colaboración internacional mediante la transferencia de tecnologías y con esto ir abatiendo en la medida de lo posible los esquemas de adquisición de tecnología. En el capítulo 2. Desarrollo del tema, se inicia con los antecedentes de nuestro país en su camino hacia la carrera espacial, se integra una justificación del por qué resulta relevante el tema y finalmente se desarrolla la propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México en diversas áreas del ámbito espacial. El capítulo 3. Conclusiones, establece las conclusiones derivadas del presente documento, sus alcances y limitaciones. Finalmente se integran referencias documentales como complemento para el lector que desee profundizar en el tema, así como la bibliografía en que se apoya este documento. Espero que esta propuesta contribuya a acelerar el desarrollo mexicano de la ciencia, tecnología e innovación en el campo espacial, ya que dado el vertiginoso avance de otros países, a México no le basta con avanzar en la materia, sino que tenemos como reto avanzar aún más rápido de lo que realizan otros países para abatir la brecha con respecto a los líderes mundiales. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 6
  • 23. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 3. DESARROLLO DEL TEMA A continuación se describen los antecedentes, justificación y el desarrollo de la propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México. 3.1 Antecedentes Como se menciona en el ACUERDO mediante el cual se dan a conocer las Líneas Generales de la Política Espacial de México, el 31 de agosto de 1962 el Presidente Adolfo López Mateos emitió un decreto que creó la Comisión Nacional del Espacio Exterior (CONEE), adscrita a la Secretaría de Comunicaciones y Transportes con el fin de fomentar la investigación, explotación y utilización pacífica del espacio exterior; Comisión que continuó con los trabajos de cohetería, telecomunicaciones y estudios atmosféricos en el país. La creación de la CONEE impulsó la investigación espacial y en ese mismo año, 1962, la Universidad Nacional Autónoma de México, a través de su Instituto de Geofísica, creó el Departamento del Espacio Exterior, hoy Departamento de Ciencias Espaciales. En los años posteriores, la CONEE fabricó cohetes y se obtuvieron importantes avances en el estudio de la alta atmósfera a través de tres subprogramas de investigación. El Presidente José López Portillo canceló los trabajos en materia espacial y publicó la desaparición de la Comisión Nacional del Espacio Exterior en el Diario Oficial de la Federación del 3 de noviembre de 1977. En el año 2010, 33 años más tarde, el Gobierno Mexicano retorna el tema con la promulgación de la Ley que crea la Agencia Espacial Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 7
  • 24. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Mexicana el 13 de julio de 2010 y publicada en el Diario Oficial de la Federación el 30 de julio de 2010. El Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018 establece en el Eje Rector 3 México con Educación de Calidad, Objetivo 3.5. Hacer del desarrollo científico, tecnológico y la innovación pilares para el progreso económico y social sostenible, Estrategia 3.5.5. Contribuir al fortalecimiento de la infraestructura científica y tecnológica del país, en la línea de acción "Apoyar el incremento de infraestructura en el sistema de centros públicos de investigación". El Programa Sectorial de Comunicaciones y Transportes 2013-2018, en el Objetivo 6: Desarrollar integralmente y a largo plazo al sector con la creación y adaptación de tecnología y la generación de capacidades nacionales, a través de la Estrategia 6.1 Administrar y acrecentar el acervo de conocimientos del sector, a través del intercambio académico, la formación y capacitación de capital humano vinculado al sector, define la línea de acción 6.1.1 Propiciar la creación de Centros de Innovación Tecnológica vinculados al sector. Con el propósito de apoyar a los grupos de investigación y desarrollo tecnológico a fortalecer la competitividad científica y tecnológica espacial, se propone la infraestructura para experimentación espacial en México, para contar con infraestructura para la experimentación e investigación en el ámbito espacial, para formar equipos y especialistas de alto nivel, que por medio de alianzas con especialistas de instituciones internacionales permitan desarrollar, asimilar tecnologías de punta, y transferirlas a las empresas nacionales para permitirles competir en un mundo global, para el desarrollo de proyectos de investigación, desarrollo e innovación enfocados a resolver las necesidades en materia espacial y a generar nuevos procesos y Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 8
  • 25. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México productos, será posible contar con una base sustentable de recursos humanos de alto nivel, también desarrollará recursos humanos de las empresas durante la transferencia de conocimiento derivado de los proyectos. Cabe señalar que la Agencia Espacial Mexicana tienen entre sus funciones sustantivas la promoción y fomento de la investigación, innovación y desarrollo de tecnologías en materia espacial, se establece como componente científico del proyecto, el análisis de los principios científicos básicos que sustentan cada sistema espacial específico, para coadyuvar en el desarrollo de proyectos de innovación y transferencia tecnológica aplicada que generen beneficios a la sociedad, que promueva la formación de recursos humanos altamente especializados, que generen empleos de alto valor agregado y en consecuencia permitan al Estado atraer inversión e incursionar en nuevos nichos de negocios. Para contribuir a la formación de talento científico y tecnológico en el campo espacial, nuestro país requiere crear una infraestructura que favorezca la generación de proyectos de Investigación, Desarrollo e innovación (I+D+i) de alto impacto, que impulsen el desarrollo científico y tecnológico en materia espacial. Lo anterior permitirá: Contar con la infraestructura para experimentación espacial en México mediante el diseño, desarrollo tecnológico y construcción de las instalaciones, equipos y sistemas adecuados para atender las necesidades planteadas. Promover el desarrollo científico-tecnológico-espacial en México, mediante la creación de infraestructura de experimentación y la Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 9
  • 26. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México formación de capital humano especializado en el campo espacial generando la disminución de la dependencia tecnológica extranjera de México. Impulsar la competitividad del sector espacial mediante la realización de proyectos de alto impacto en materia espacial. Brindar servicios tecnológicos especializados en materia espacial vinculando a la Industria-Academia-Gobierno generando ingresos propios para la inversión y sustentabilidad para la realización de proyectos. 3.2 Justificación Actualmente México tiene un gran rezago en la instalación de infraestructura para desarrollar investigación en el ámbito espacial, de equipos y especialistas de alto nivel dedicados de tiempo completo que proporcionen resultados confiables y uniformes en el área mencionada. Más allá de lo alcanzado por la NASA, la Agencia Espacial Europea y otras que llevan gran tiempo y fuertes inversiones dedicadas a la experimentación espacial, como en el caso de la Estación Espacial Internacional, tenemos ejemplos más recientes tales como: la misión a Marte de la sonda Mangalyaan, con un costo de sólo 74 millones de dólares por parte de la Organización India de Investigación Espacial ISRO, la misión a la luna de la nave no tripulada Chang'e-3 del Centro Nacional de Ciencia Espacial de China y recientemente la iniciativa de la Fundación para el Desarrollo del Espacio (FSD) de Sudáfrica, denominada "Africa2Moon", para que en colaboración con los demás países del continente africano se logre llegar a la luna en un plazo de diez años. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 10
  • 27. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Para México la oportuna y correcta instalación de esta infraestructura representa una gran oportunidad que permite desarrollar las capacidades para implementar y desarrollar la investigación en el ámbito espacial, con equipos y especialistas de alto nivel, con laboratorios en observación y procesamiento de imágenes, de satélites y de cohetes de experimentación y espacios adecuados y que por medio de alianzas con especialistas de instituciones internacionales, permita desarrollar, asimilar tecnologías de punta, y transferirlas a las empresas de la región para permitirles competir en un mundo global en el que la tecnología, conocimiento y competitividad son las claves del mercado. Contar con instalaciones de vanguardia que le sean funcionales y técnicamente competitivas con personal especializado y calificado, podrá fortalecer las capacidades científicas y tecnológicas para atender las diversas necesidades cada vez más crecientes en el ámbito espacial. Por ello, se elaboró la presente propuesta, tomando como base la experiencia lograda en los primeros años de actividad de la Agencia Espacial Mexicana (AEM), las competencias científicas y tecnológicas y las fortalezas adquiridas a través de convenios de colaboración con instituciones nacionales e internacionales que dan gran actividad y desarrollo de operación y que tiene como objeto entre sus funciones sustantivas la promoción de la generación de valor a través de la investigación, innovación y desarrollo de tecnología espacial, así como coadyuvar a la formación de recursos humanos para el mismo objetivo, entre otras funciones. Igualmente tomando en cuenta diversos estudios entre ellos "La Competitividad de los Estados Mexicanos, Fortalezas ante la Crisis", realizado por la Escuela de Graduados en Administración Pública y Política Pública (EGAP) del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey en 2010, Plan de Órbita, Mapas de Ruta Regional del Sector Espacial para los Estados de Querétaro, Jalisco, Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 11
  • 28. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Hidalgo, Baja California y Estado de México y Estudios de factibilidad del desarrollo de Asociaciones Público Privadas (APP) para la Innovación del Sector Espacial Mexicano (Estudios e Informe elaborados por la AEM), los cuales concluyen que es necesario tomar acciones en los aspectos de formación de expertos, creación de Centros de Investigación Aplicada, atracción de inversión pública y privada tanto nacional como extranjera, incubación, aceleración y encadenamiento productivo de empresas con alto valor agregado. En razón de lo anterior el desarrollo de infraestructura para experimentación espacial en México implica un gran beneficio para el país, logrando solidificar las fortalezas con que se cuenta en sectores industriales clave ya que a diferencia de la manufactura tradicional, la manufactura avanzada no se soporta sobre una mano de obra de bajo costo y en escalas y volúmenes de producción, sino que es una industria que recae en las habilidades y creatividad para manufacturar productos complejos de altas especificaciones. Es importante señalar que para cualquier proyecto de inversión el primer paso es determinar las necesidades de los bienes y servicios que se requieren para en una siguiente etapa ir dando a cada tema la mejor solución alcanzable con los recursos disponibles. 3.3 Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Entenderemos por infraestructura para experimentación espacial aquella que incluye todos los bienes tangibles necesarios para el diseño y desarrollo de sistemas en materia espacial, su instalación, calibración y puesta en operación con los equipos e instrumentos de monitoreo, medición y observación que tengan las especificaciones técnicas Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 12
  • 29. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México requeridas, necesarias y estipuladas para su uso en los laboratorios en materia espacial. Los laboratorios deberán contar con todo el equipamiento mínimo requerido para desarrollar dichas actividades, condiciones ambientales necesarias y mobiliario especializado y adecuado para esta área crítica definida, que una vez instalados y puestos en operación podrán demostrar las características, que conjuntado con la competencia técnica y demás condiciones del laboratorio cumplirán con los requisitos de la normas nacionales y/o internacionales que apliquen a fin de tener un laboratorio acreditado internacionalmente. Adicionalmente, será necesario diseñar el Programa para la capacitación, adiestramiento y calificación requerida en cada una de las áreas y/o especialidades críticas, la cual se podría transferir por medio de asesorías especializadas, capacitación técnicas específica y/o estadías técnicas en el extranjero del personal. 3.3.0 Normas y estándares Se propone iniciar con la acreditación ante la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA), bajo la norma ISO 17025 (Esta norma es aplicada por los laboratorios de ensayo y calibración con el objetivo de demostrar que son técnicamente competentes y de que son capaces de producir resultados técnicamente válidos), así como en las normas ISO 9001 y AS9 100, mismas que se describen brevemente en el Anexo 1. Adicionalmente los estándares: MIL-STD-1539 (Requerimientos de potencia con corriente directa para el diseño de vehículos espaciales), MIL-STD-1540 (Requerimientos de pruebas para vehículos espaciales), MIL-STD-1541 (Requerimientos de compatibilidad electromagnética para sistemas espaciales), MIL-STD-1547 (Partes, materiales y procesos Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 13
  • 30. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México técnicos requeridos para vehículos de lanzamiento y espaciales), mismos que se mencionan en el Anexo 2. A continuación se describe la propuesta específica a las diversas áreas de experimentación propuesta en el campo espacial: 3.3.1 Observación de la tierra desde el espacio Demanda el uso de satélites de órbita baja y de órbita media equipados con cámaras de alta resolución, sistemas de espectrografía y sistemas de comunicaciones de banda ancha; las estaciones terrenas para la operación de estos satélites con los medios de comunicación de banda ancha para el envío de las imágenes a los Centros donde se realizará el procesamiento para un fin en particular. Para ello primero estableceremos algunas opciones: una de las más adecuadas son los satélites ubicados en las órbitas bajas, LEO, son órbitas circulares cuya altitud varía entre 500 y 2,000 kilómetros y su periodo varía entre 90 minutos y 2 horas. Los ángulos de inclinación de las órbitas varían entre 45 0 y 900 . Los sistemas LEO operan con bases similares a las redes celulares pero considerando que las células se mueven. Este movimiento es el que determina el intervalo de traspaso de una célula a otra, que para el caso representa el cambio de un satélite a otro para servicios continuos. En un punto concreto de la superficie terrestre, el tiempo en que el satélite permanece sobre él es de alrededor de 15 minutos. (Este es el tiempo en que un móvil es servido por un satélite, tras el cual otro satélite pasa a prestarle servicio). Por ello un satélite de órbita baja cubriría por 15 minutos a un punto particular cada dos horas, es decir 120 minutos bajo el peor escenario y 90 minutos en el mejor de los casos, ello implica la necesidad de otros satélites para atender por intervalos de quince minutos los restantes Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 14
  • 31. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México minutos. Con esto se tiene la necesidad de una constelación de entre 6 y 8 satélites perfectamente sincronizados para no dejar de atender a un punto. O bien, partir de la consideración de que un solo satélite permite generar información de una serie de puntos a lo largo de su recorrido con una frecuencia de entre 90 y 120 minutos. Sin embargo, considerando que el rango de visión para satélites con resolución de 1 metro cuadrado en blanco y negro y a color, así como de 4 metros cuadrados en multiespectral es del orden de 11 kilómetros por 11 kilómetros, se requeriría una constelación de satélites en diversas órbitas para poder contar con una cobertura del territorio nacional y su mar patrimonial. Como ejemplo, el litoral del pacífico se extiende a lo largo de 8,728 kilómetros. Se requeriría barrer con 794 órbitas reposicionadas con capacidad de visualizar 11 kilómetros cada una para barrer el territorio nacional. Los Sistemas Satélites de Órbita Intermedia ICO tienen típicamente una altitud media de alrededor de 10.000 kilómetros. El periodo de su órbita es de varias horas. Si nos fijamos en un punto sobre la superficie terrestre, el tiempo que el satélite permanece sobre él es del orden de horas. Los sistemas basados en satélites de órbitas de altura intermedia, operan de manera similar a como lo hacen los sistemas de órbitas bajas. Sin embargo su movimiento relativo a la superficie terrestre es mucho ms lento, por lo que el traspaso entre satélites es menos frecuente y el retardo de propagación mayor por la distancia con la superficie terrestre. Se proponen imágenes pancromáticas (en color), monocromáticas (blanco y negro) y multiespectrales (que contienen información de muchas bandas del espectro electromagnético). Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 15
  • 32. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Rango Espectral: 1 metro blanco y negro: Pancromática; 0,45 - 0,90 micrómetros; 4 metros multiespectral ó 1 metro color. 3.3.2 Procesamiento de imágenes satelitales Requiere de almacenamiento para alto volumen de información, equipos de cómputo y software para el procesamiento de las imágenes, sistemas de impresión y sistemas de información geográfica. Para el almacenamiento de imágenes se requiere un sistema que cuente con múltiples copias de partes de los archivos en arreglos de discos, conocidos como RAID, lo cual garantiza que aún cuando se corrompa un archivo, se dañe uno de los discos duros del arreglo, la información de cada archivo se pueda validar y reconstruir a partir de las copias de las partes de los archivos, adicionalmente la función de deduplicación que evita ocupar espacio adicional al contar con más de una copia de un mismo archivo, se sugiere cuente con la funcionalidad de mover los archivos más recientes hacia los discos más rápidos y los que tengan más tiempo sin uso hacia los discos más lentos, su conectividad deberá proporcionar acceso a la red de al menos 10 Gigabits por segundo. Los equipos de cómputo deberán contar con arquitectura de servidor escalable, amplias capacidades de memoria RAM y procesadores de última generación, múltiples tarjetas de video trabajando en paralelo, tarjetas de red en 10 Gigabits por segundo con conexión al sistema de almacenamiento masivo, pantalla de alta definición y en gran tamaño. El software de procesamiento de las imágenes junto con los sistemas de información geográfica a desarrollar deberán ser capaces de: Realizar monitoreo de cultivos para la predicción de volumen de cosecha y determinación en estados tempranos para la prevención de enfermedades de las plantas o de fenómenos meteorológicos que afecten la producción. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 16
  • 33. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Medir los avances de construcción de proyectos de vivienda y prevenir fenómenos que pongan en riesgo a la población tales como inundaciones. Permitir al gobierno prevenir en la medida de lo posible catástrofes y en caso de presentarse estos fenómenos, medir y mapear daños luego de desastres naturales. Ofrecer mejor relación costo-beneficio que las fotografías aéreas, ofreciendo calidad métrica y geométrica es posible obtener una ortoimagen que cubra totalmente el área de interés. Permitir procesar mosaicos de imágenes manteniendo uniformidad de tonalidades y contraste relacionada con la estabilidad de las condiciones atmosféricas durante el período de captura del satélite. Obtener cartografía de alta calidad en diferentes escalas y combinaciones de bandas, a partir de composiciones de mapas. Desarrollar sistemas de información geográfica que incluyan diferentes capas temáticas superpuestas, símbolos cartográficos, leyendas, etc. Permitir diferentes combinaciones de bandas espectrales, incluyendo infrarrojo, para mejorar las capacidades de diferenciación y discriminación de los objetos en las imágenes. Los sistemas de impresión deberán permitir impresiones de gran formato con muy alta resolución para aprovechar la calidad de las imágenes obtenidas. 3.3.3 Diseño, construcción, lanzamiento y operación de satélites Estaciones de trabajo con software de diseño de circuitos impresos multicapa, diseño de obleas de silicio para desarrollar dispositivos de estado sólido, diseño asistido por computadora para estructuras. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 17
  • 34. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Cuarto limpio de partículas para elaboración y ensamble de dispositivos de estado sólido. Sistema de almacenamiento de alto volumen de información con múltiples copias de partes de los archivos en arreglos de discos duros, conocidos como RAID, lo cual garantiza que aún cuando se corrompa un archivo, se dañe uno de los discos duros del arreglo, la información de cada archivo se pueda validar y reconstruir a partir de las copias de las partes de los archivos, adicionalmente la función de deduplicación que evita ocupar espacio adicional al contar con más de una copia de un mismo archivo, se sugiere cuente con la funcionalidad de mover los archivos más recientes hacia los discos más rápidos y los que tengan más tiempo sin uso hacia los discos más lentos, su conectividad deberá proporcionar acceso a la red de al menos 10 Giga bits por segundo. Estación de trabajo de adquisición de datos que permita recibir todas las señales e información generada por el satélite y guardarla en el sistema de almacenamiento masivo como archivo log referenciado con etiqueta de tiempo para los datos recibidos e identificando a cada dispositivo. Kit de experimentación con sistemas de comunicación que contemplen telemetría y mando remoto, basados sobre plataforma Arduino que permitan la enseñanza de los elementos que conforman un satélite y permita experimentar con sus componentes para interactuar con los desarrollos propios que se generen. Torno paralelo compatible con CAD, que permita trabajar con diferentes materiales, para ello se requieren las herramientas de corte y refrigerante necesario para trabajar con aluminio, bronce, acero y otras aleaciones. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 18
  • 35. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Banco de trabajo con prensa mecánica, para elaborar partes, piezas y estructuras para la conformación de satélites. Taladro de pedestal de dos velocidades con juego de brocas para metal. Juego de herramientas, que incluya pinzas de presión, limas, llaves españolas, llaves Allen, machuelos, cautín de estación con juego de puntas, juegos de desarmadores desde precisión con múltiples puntas hasta grandes de cruz, plano y copa, juego de dados. Banco de pruebas que consiste en una estructura capaz de sostener al cohete debidamente sujeto, con instrumentos de medición del desenvolvimiento de su sistema de propulsión. Mesa de vibraciones capaz de reproducir condiciones de traslado, despegue y las diversas etapas de la puesta en órbita del satélite para verificar su funcionalidad ante estos movimientos para anticipar y corregir posibles fallas antes del lanzamiento real. Software de simulación de esfuerzo y resistencia de materiales para analizar piezas, estructuras y diseños propuestos. Lanzador de satélites mediante cohetes que permitan llevar cargas útiles a las órbitas bajas y medias. Estación de control con sistemas de telemetría y mando remoto que permita recibir las señales del satélite y el cohete lanzador, verificar su trayectoria, monitorear incidentes y guardar los datos de información con estampa de tiempo e identificador de cada dispositivo. 3.3.4 Medicina del espacio Cámara hipobárica para alojar al menos 6 personas y dos operadores junto con un observador, para simular condiciones de presión similares a muy alta altitud o espacio. Esto reproduce las condiciones de presión barométrica total y la parcial de los gases componentes del aire, que Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 19
  • 36. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México existen a distintos niveles de altitud en la atmósfera, para someter a los pilotos a distintas prácticas de entrenamiento fisiológico. Consiste en un habitáculo conectado a una motobomba, capaz de extraer el aire existente en el interior y crear así una situación de vacío, teniendo capacidad de reducir la presión barométrica interior total hasta alcanzar condiciones semejantes a las existentes a 30,500 metros de altitud sobre el nivel del mar (100.000 pies) o incluso superiores. La cámara requiere de dos espacios con presiones interiores (altitud simulada) controladas independientemente. Una de ellas servirá para la Descompresión Rápida y deberá alojar a dos personas sentadas y a un observador de pie. La otra deberá alojar a seis personas que serán sometidas a la presión reducida, por ello deberá estar equipada con sistemas para monitorear actividades cerebrales (EEG), cardíacas (ECG), musculares (EMG) y consumo de oxígeno. Brazo centrífuga con habitáculo equipado con sensores de aceleración, velocidad, monitoreo de signos vitales del ocupante y cámara. Permite realizar pruebas de resistencia a fuerzas de aceleración ya que reproducen las fuerzas G que experimentan los astronautas durante todas las fases del vuelo espacial. Durante la entrada en órbita y el descenso se alcanza la fuerza de entre 4G y 6G, y en situaciones emergentes esta cifra aumenta varias veces. El habitáculo deberá contar con dos asientos para entrenamientos simples, con monitores de actividades cerebrales (EEG), cardíacas (ECG), musculares (EMG) y consumo de oxígeno para realizar estudios médicos y con el software para operar como simulador para practicar el pilotaje. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 20
  • 37. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Los entrenamientos se realizarán siempre bajo control médico. Si el usuario siente que hay que parar la máquina, deberá poder mandar una señal para detener la rotación. Dentro del habitáculo se deberá poder modificar la temperatura, la humedad y la concentración de gases. Los astronautas no son los únicos en utilizar las centrífugas. También lo hacen los pilotos de prueba de aviación y de aparatos e instalaciones espaciales. 41 Piscina de flotación neutral o hidrolaboratorio, sirve para imitar la ingravidez en condiciones de flotación neutral, o sea cuando los objetos o cuerpos no se hunden ni flotan. El tanque deberá contar con las dimensiones necesarias para simular la parte de la misión a practicar albergando al personal, estructuras y/o vehículos para practicar las misiones propuestas. 3.3.5 Diseño, lanzamiento, y experimentación con sistemas de propulsión para cohetes Estaciones de trabajo con software para diseño asistido por computadora (CAD), sistema de almacenamiento de información, estación de trabajo de adquisición de datos, kit de experimentación, torno paralelo compatible con CAD, banco de trabajo con prensa mecánica, taladro, juego de herramientas, banco de pruebas, estructura de lanzamiento, muebles de seguridad para resguardar materiales explosivos, software de simulación de esfuerzo y resistencia de materiales. Las pruebas de campo en el lanzamiento de cohetes requieren de espacio vertical abierto fuera de rutas de navegación aérea y zonas de migración de aves ante la posibilidad de impactos no deseados. Recordemos que la diferencia entre un misil y un cohete no resulta Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 21
  • 38. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México relevante ante el golpe a alguna aeronave o ave en pleno vuelo. Por otra parte, ante la posibilidad de cambios de trayectoria de dirección vertical a horizontal las edificaciones deben resguardar al personal, equipamiento y mobiliario de este tipo de accidentes. Por su naturaleza los materiales utilizados como combustibles suelen ser considerados además de inflamables, como explosivos potenciales por ello se requiere de mobiliario adecuado para el resguardo de los mismos a prueba de explosiones, en condiciones controladas de temperatura, humedad y vibración. El equipamiento para el diseño y construcción de cohetes a primera vista resulta similar al de muchas áreas de manufactura metal- mecánica, compuestas por estaciones de diseño industrial basadas en software de diseño asistido por computadora para generar modelos que se van documentando en un repositorio de información que almacena las pruebas y sus resultados, fresadoras, tornos, cepillos, bancos de trabajo, herramientas de corte de metal y rectificadoras que desbastan las piezas al nivel de milésimas de milímetro y en donde se trabaja con diversos materiales generalmente a partir de aceros. Sin embargo, tratándose de cohetes que albergan cargas explosivas para su propulsión resulta del mayor cuidado la selección de materiales que mitiguen riesgos, por ejemplo la explosión de un cohete fabricado con acero podría generar una lluvia de esquirlas afiladas en cierta zona alrededor del lanzador, en tanto que el aluminio posiblemente se deforme pero no genere esquirlas en la mayoría de los casos. Se requiere considerar que no es lo mismo pensar en máquinas para soldar acero que las correspondientes a soldadura de aluminio, o bien las adecuadas para conformar una estructura con diferentes aleaciones de metales. De manera similar, la manufactura de piezas de titanio no Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 22
  • 39. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México permite su conformación con las herramientas con las que normalmente se da forma a piezas de acero. Por ello resulta necesario establecer el alcance de los trabajos a realizar y con ello los materiales a emplear para contar con los equipos y herramientas que permitan la conformación de las piezas que se van a elaborar y en la medida de lo posible apoyarse en software de simulación de esfuerzo y resistencia de materiales. Un componente esencial es el banco de pruebas conformado por una estructura de sujeción del cohete y equipado con diversos dispositivos para medir la fuerza de empuje del cohete y la estación de trabajo para captar las señales de dispositivos de medición, observación o experimentación a bordo del cohete. 3.3.6 Geoposicionamiento global Demanda el uso de satélites equipados con sistemas de señales de telemetría y relojes de alta precisión para obtener por triangulación el posicionamiento global; los dispositivos terrestres para la operación de estos satélites con los medios de comunicación para el envío de la información de telemetría en tierra donde se determina su ubicación. Su operación se basa en una red de satélites sincronizados que para determinar la posición, el dispositivo receptor localiza otros satélites de la red, de los que recibe señales de identificación y la hora del reloj de cada satélite. El aparato sincroniza el reloj del dispositivo con base en las señales de los satélites, y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al dispositivo, con ello mide la distancia al satélite a partir del tiempo de diferencia entre los relojes de los satélites respecto al punto de medición donde se ubica el dispositivo. Calculadas las distancias, y la ubicación de los satélites a partir de si señal de identificación, se determina la posición del dispositivo con respecto a los satélites. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 23
  • 40. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Muchos acostumbran utilizar un dispositivo GPS para llegar en automóvi hacia un lugar al cual no se ha ido previamente, sin pensar en la posibilidad de que este pudiera dejar de servir ya que el peor escenario sólo lleva a la necesidad de detenerse a pedir indicaciones. Sin embargo el sistema de satélites GPS está en manos del gobierno de Estados Unidos y por ello algunos países han optado por desarrollar sus propios sistemas. El tema aparentemente trivial resulta de seguridad nacional para las fuerzas armadas de muchos países. Por ejemplo: • La antigua Unión Soviética construyó un sistema similar llamado GLONASS, ahora gestionado por la Federación Rusa. • Actualmente la Unión Europea está desarrollando su propio sistema de posicionamiento por satélite, denominado Galileo. • A su vez, la República Popular China está implementando su propio sistema de navegación, el denominado Beidou. Por ello resulta de interés desarrollar las bases para contar con sistemas de posicionamiento que permitan atender los temas de soberanía nacional. 3.3.7 Vehículos para misiones espaciales Conversión de laboratorios aeronáuticos a aeroespaciales, laboratorio de sistemas de propulsión, laboratorio de materiales, mesa de vibraciones, sistemas de comunicaciones al espacio profundo, laboratorio para pruebas térmicas en materiales. Vamos a entender por vehículos para misiones espaciales a los artefactos diseñados para contar con la movilidad necesaria para desplazarse fuera de la atmósfera terrestre hacia una zona determinada del espacio exterior y capaces de soportar las condiciones tanto de esas zonas en particular como el recorrido para llegar a ellas bajo las condiciones de operación prestablecidas. De tal suerte que si Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 24
  • 41. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México deseáramos estudiar más de cerca al sol se requeriría que el vehículo soporte altas temperaturas, operar los dispositivos de medición, observación o experimentación a bordo y comunicarse a través del espacio para enterar los datos que vaya registrando. Esto implica que se requieren los equipos para elaborar y/o simular los efectos sobre los elementos del fuselaje, a partir de su construcción con diferentes dimensiones, estructuras y materiales para experimentar con fenómenos que simulen los efectos de micra-meteoritos, ruido solar, gravedad, presión y otras condiciones hostiles en el espacio. Asimismo, para determinar la relación entre el pesa y el combustible para alcanzar con una cantidad finita de combustible el destino programado para la misión, o bien experimentar con otros métodos de propulsión basados en fuentes de energía como la solar. Será necesario poder verificar que los dispositivos de medición, observación o experimentación a bordo del vehículo puedan operar bajo condiciones similares a las esperadas y/o estudiadas. Para ello la simulación de condiciones ayudará a mejorar las probabilidades de éxito de las misiones espaciales mexicanas. Un elemento fundamental será el estudio de los sistemas de comunicaciones al espacio profundo ya que algunas de las primeras sondas espaciales emitieron señales claras durante muchos años desde el espacio exterior, cuando no se contaba con los modernos algoritmos de compresión, redundancia y corrección de error, por lo que este campo podría ser prometedor para la experimentación. 3.4 Los factores críticos de éxito de otras naciones A continuación se exponen una serie de factores que se observan en países que han logrado avanzar de manera acelerada en el campo espacial. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 25
  • 42. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 3.4.1. La triple hélice Las potencias económicas que sobresalen en el campo espacial como Estados Unidos, Rusia y la Agencia Espacial Europea tienen algo en común: los programas y proyectos están articulados entre la industria, la Academia y el Gobierno. Cuando estos países redujeron drásticamente el presupuesto para misiones espaciales, la industria respondió con iniciativas como SpaceX, Virgin Galactic y otras como el Turismo espacial por parte de Rusia. De hecho los grandes productores de satélites ahora son empresas privadas que recurren al talento de las Universidades y Centros de Investigación y tienen entre otros clientes a los Gobiernos. Lo mismo sucede en el campo de los sistemas de información geográfica con iniciativas como Google Earth que han revolucionado el procesamiento de imágenes satelitales combinándolo y aún georreferenciándolo a imágenes a través de Streetview. 3.4.2. La inversión en educación e investigación La triple hélice no se logra articular cuando la industria no encuentra en las Universidades y Centros de Investigación el talento especializado en las competencias que requiere por alguna de las siguientes causas: • La falta de actualización de los planes y programas de estudio. Ocasionando que se egrese con conocimientos obsoletos. • La brecha entre los temas de estudio con las competencias requeridas por la industria. Ocasionando egresados sin oportunidades laborales en la industria. • La falta de egresados con el perfil requerido. Cuando los egresados no alcanzan a atender las necesidades de las empresas no se dan las condiciones para invertir en la zona o se recurre a llevar el talento de otras regiones. India comenzó a invertir en educación e investigación hace apenas pocos años, pero esto generó resultados que ahora observamos como la Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 26
  • 43. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México misión a Marte de la sonda Mangalyaan, con un costo de sólo 74 millones de dólares por parte de la Organización India de Investigación Espacial ISRO. Por lo anterior, resulta necesaria la inversión en educación e investigación para desarrollar el talento con egresados suficientes, con conocimientos actualizados, con las competencias que demandan los puestos de las empresas y sobretodo, con la capacidad de investigar e innovar para desarrollar nuevas aportaciones al conocimiento y nuevos desarrollos científicos y tecnológicos. 3.4.3. La infraestructura base para desarrollar el talento Para aprender a manejar una motocicleta normalmente se consigue una y a partir de un conjunto básico de conocimientos sobre el uso de los controles se practica hasta alcanzar el grado de destreza requerido. Pero para aprender a volar un avión se requieren cientos de horas en simuladores de vuelo. Extrapolando este ejemplo a la exploración espacial nos encontramos con que la infraestructura espacial es muy costosa, no podemos disponer de vehículos espaciales, satélites y otros equipos para aprender sobre la práctica, por ello resulta mucho más eficiente crear la infraestructura de experimentación espacial que permita alcanzar el grado de conocimientos no sólo para operar estos sistemas, sino también para atender los incidentes de fallas, preverlos y mejorar los diseños para mitigarlos, existen diferentes soluciones para ello: Modelos a escala que permitan analizar variables sin necesidad de poner en riesgo el producto. Simulación a partir de software especializado que permita anticipar la respuesta a determinadas condiciones. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 27
  • 44. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México o Pruebas etapa por etapa para ir analizando cada componente del sistema de manera individual y posteriormente sistémica. • Análisis por comparación extrapolando resultados de procesos o esfuerzos similares. Por ello se requiere invertir en la infraestructura para experimentación espacial que le permita al país acelerar su desarrollo bajo la premisa de que si es costoso generar esta infraestructura, resultará mucho más costoso el no contar con ella. 3.4.4. Las políticas públicas de fomento e impulso Un programa o proyecto que no atiende una necesidad reconocida por los tomadores de decisiones no podrá tener oportunidades de financiamiento. Las políticas públicas nacen de atender necesidades sociales que demandan una solución, no son temas de tamaño de la población afectada, sino de la trascendencia que tienen. Por ejemplo: el gasto de atención a población discapacitada y la política pública que lo sustenta no se basa en la representatividad de este importante sector, sino en la trascendencia de atender derechos fundamentales como la equidad. De igual manera el impulso que se ha generado al aumentar los recursos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y los esfuerzos de la Agencia Espacial Mexicana a través del Programa Nacional de Actividades Espaciales, resultan fundamentales para el apalancamiento de una política pública de impulso al desarrollo de la infraestructura para experimentación espacial. El mayor reto se encuentra en traducir este fomento e impulso en recursos aplicados a programas y proyectos específicos para lograr la infraestructura que permita a nuestro país un desarrollo acelerado en innovación y desarrollo tecnológico en el campo espacial. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 28
  • 45. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Países como Sudáfrica ya están convocando a los demás países del continente Africano para llegar a la luna en diez años, si de manera conjunta establecen las políticas de fomento e impulso antes que México, en diez años podríamos vernos rebasados por esos países. 1.1 Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 29
  • 46. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 4. CONCLUSIONES Nuestro país tiene que acelerar el desarrollo de la ciencia, tecnología e innovación, ya que de no hacerlo y dado el vertiginoso avance de la ciencia en el campo espacial de sus competidores se estaría rezagando en el comparativo del ámbito mundial. No le basta al país con avanzar, sino que tenemos como reto avanzar aún más rápido de lo que realizan otros países para abatir el rezago con respecto a los líderes mundiales. El presente documento se limitó a detectar las necesidades y no de la especificación técnica por que el propósito no es elaborar un anexo técnico para la adquisición. Se busca provocar al lector a diseñar, desarrollar y experimentar para la solución de las necesidades desde el ámbito nacional o bien bajo el esquema de colaboración internacional mediante la transferencia de tecnologías. Se requiere la integración de esfuerzos del gobierno, la academia y la industria para lograr el nivel requerido de innovación y desarrollo tecnológico. Requerimos invertir aún más en educación e investigación pero estableciendo las bases para la actualización de los planes y programas de estudio, enfocando en cierta medida los temas de estudio a las competencias requeridas por la industria y aumentando la matrícula para desarrollar mejor y a más talento. Se requiere invertir en la infraestructura para experimentación espacial que le permita al país acelerar su desarrollo bajo la premisa de que si es costoso generar esta infraestructura, resultará mucho más costoso el no contar con ella. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 30
  • 47. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México Requerimos traducir el fomento e impulso de las políticas públicas en recursos aplicados a programas y proyectos específicos para lograr la infraestructura que permita a nuestro país un desarrollo acelerado en innovación y desarrollo tecnológico en el campo espacial. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 31
  • 48. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 5. REFERENCIAS 1. (AEM, 2013) Agencia Espacial Mexicana, "Taller para la elaboración del Mapa de Ruta Regional del Sector Espacial del Estado de México, Análisis y resultados", México, 2013. 2. (EGAPPP, 2010) Escuela de Graduados en Administración Pública y Política Pública del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, "La competitividad de los estados mexicanos, fortalezas ante la crisis", México, 2010. 3. (INEGI, 2014) Instituto Nacional de Estadística y Geografía, "Anuario estadístico y geográfico por entidad federativa 2014", ISBN: 978-607-739-387-0, México, 2014. 4. (Mendieta F, 2012) Mendieta, F., "El Espacio: oportunidad para México", pp 13-39, México, 2012. S. Norma 150 17025. Norma ISO 9001. Norma AS9100. (PNAE, 2014) Programa Nacional de Actividades Espaciales 2013- 2018. (PND, 2013) Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018. (PSCYT, 2013) Programa Sectorial de Comunicaciones y Transportes 2013-2018. (SCT, 2011) Secretaría de Comunicaciones y Transportes, "ACUERDO mediante el cual se dan a conocer las Líneas Generales de la Política Espacial de México", Diario Oficial de la Federación, pp 2-3, México, 13/07/2011. (SCT, 2010) Secretaría de Comunicaciones y Transportes, "LEY que crea la Agencia Espacial Mexicana", Diario Oficial de la Federación, México, 30/07/2010. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 32
  • 49. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México (Salcedo C, 2015) Salcedo, C., "Medicina espacial", Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Revista ¿Cómo ves?, México, 2015. USAF MIL-STD-1539. USAF MIL-STD-1540. USAF MIL-STD-1541. USAF MIL-STD-1547. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 33
  • 50. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 6. BIBLIOGRAFÍA A. (Ha T, 1990) Ha, T., "Digital Satellite Communications", 2nd Edition, McGraw Hill Publishing Company, ISBN 0-07-100752-0, Singapore, 1990. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 34
  • 51. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 7. ANEXOS 7.1 Anexo 1 Normas que se proponen lSD 17025: es una normativa internacional desarrollada por ISO (la Organización Internacional para la Estandarización) en la que se establecen los requisitos que deben cumplir los laboratorios de ensayo y calibración. Se trata de una norma de Calidad, la cual tiene su base en la serie de normas de Calidad ISO 9000. Aunque esta norma tiene muchos aspectos en común con la norma ISO 9001, se distingue de la anterior en que aporta como principal objetivo la acreditación de la competencia de las entidades de Ensayo y calibración, por las entidades regionales correspondientes. ISO 9001 elaborada por la Organización Internacional para la Estandarización (lSD), determina los requisitos para un Sistema de gestión de la calidad (SGC) que pueden utilizarse para su aplicación interna por las organizaciones, sin importar si el producto o servicio lo brinda una organización pública o empresa privada, cualquiera que sea su tamaño, para su certificación o con fines contractuales. AS9100 es el modelo aeroespacial de sistemas de calidad para el control de calidad en el diseño, el desarrollo, la producción, la instalación y la revisión, Se fundamenta en requisitos para producir una norma armonizada mundialmente que cumpla con los requisitos de las compañías aeroespaciales en todo el mundo. Como primera norma disponible para su uso en toda la comunidad aeroespacial mundial. La AS9100 añade los requisitos adicionales necesarios para tratar tanto de las necesidades aeroespaciales como de las necesidades de la aviación civil y militar. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 35
  • 52. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 7.1 Anexo 2 Estándares que se proponen MIL-STD-1539 (Requerimientos de potencia con corriente directa para el diseño de vehículos espaciales). El propósito de este estándar es asegurar la compatibilidad entre los sistemas eléctricos de corriente directa de los vehículos espaciales y los equipos utilizados en vehículos espaciales. MIL-STD-1540 (Requerimientos de pruebas para vehículos espaciales). Este estándar especifica los requerimientos para que un proceso a ser establecido para desarrollar y gestionar los requerimientos de validación y verificación que aseguren que en lanzamiento al espacio el equipo funcione correctamente durante las etapas de la misión en particular. MIL-STD-1541 (Requerimientos de compatibilidad electromagnética para sistemas espaciales). Este estándar establece los requerimientos de compatibilidad electromagnética para sistemas espaciales, incluyendo administración de frecuencias y los requerimientos para equipos eléctricos y electrónicos utilizados en el espacio. Incluye requerimientos para una adecuada referencia a tierra para inhibir efectos adversos causados por electricidad estática. MIL-STD-1547 (Partes, materiales y procesos técnicos requeridos para vehículos de lanzamiento y espaciales). Este estándar establece los requerimientos técnicos mínimos para partes, materiales y procesos utilizados en el diseño, desarrollo y fabricación de vehículos espaciales y de lanzamiento. Incluye información para el aseguramiento de la Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 36
  • 53. Propuesta de infraestructura para experimentación espacial en México 8. AGRADECIMIENTOS A mis padres porque a ellos les debo todo. A mi esposa Norma Angélica y mi hijo Ángel Conrado por su apoyo dándome el tiempo, su comprensión y paciencia que me permitieron realizar este documento. A mis profesores quienes me proporcionaron las herramientas para aprender y aplicar los conocimientos adquiridos. A la Agencia Espacial Mexicana y sus autoridades por darme la oportunidad de colaborar en su quehacer institucional y contagiarme su entusiasmo por el campo espacial. Especialidad: Comunicaciones y Electrónica 37