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Tendencias en satélites pequeños
Carlos Duarte
@karlozduarte
Valle de las Palmas, B.C.. 10 de octubre de 2019
5to Concurso nacional de
picosatélites educativos CanSat
Objetivo de la presentación
Explorar las tendencias
del desarrollo de satélites
pequeños
Invitarlos a que
aprovechen las
oportunidades que
brinda el desarrollo
espacial
Contenido
• Cambios recientes en el sector espacial
• ¿Qué está impulsando el desarrollo de los
pequeños satélites?
• El estándar CubeSat
• Algunas empresas líderes en desarrollo de
nanosatélites
• Tendencias de los nanosatélites
• Retos del desarrollo de nanosatélites
• Conclusiones
El sector espacial está cambiando drásticamente
Antes…
Ahora…
Satélites pequeños
100 Kg- 500 Kg
Minisatélite
10 Kg- 100 Kg
Microsatélite
1 Kg- 10 Kg
Nanosatélite
100g a 1kg
Picosatélite
< 100 g
Femtosatélite
En general, cualquier satélite de menos de 500 kg es considerado “pequeño”
¿Qué está impulsando el desarrollo de
nanosatélites?
• Convergencia de TIC´s y
espacio
• Miniaturización de
componentes
• Desarrollo de MEMS
• Uso de COTS
Ley de Moore para sensores
espaciales
2006
Sensor digital de sol, TNO
475 g
2017
Sensor digital de sol, nanoSSOC-D60,
The CubeSat Shop
6.5 gMejora de 1000 veces
en el desempeño/precio
¿Qué está impulsando el desarrollo de
nanosatélites?
• Costo
• Lanzamiento más simple y barato
• Menores ciclos de desarrollo
• Producción masiva
• Capacidad de operar en constelaciones
• Confiabilidad
• Mayor cobertura
Pero sobre todo…
El estándar CubeSat
Fuente: State of the Satellite Industry Report, June, 2016.
Algunas empresas líderes en
satélites pequeños
Planet, empresa disruptiva
Spire: enfocados a recolectar
datos desde el espacio
OneWeb
• OneWeb está
desarrollando una
constelación de
648 satélites
para proporcionar
internet de banda
ancha a nivel
global
Algunas
tendencias...
Nano/Microsatélites lanzados
en 2018
18
El número de vehículos que ofrecen lanzar Nano/Microsatélites al
espacio está aumentando, sin embargo aún hay una deficiencia de
Nano/Microsatélites lanzados 2009-2018
1-50 Kg
19
Pronóstico de lanzamiento de satélites
pequeños (1-50Kg)
Las proyecciones Indican que
se lanzarán casi 2,400
nano/microsatélites entre
2020 y 2023
Fuente: 2017 Nano/Microsatellite Market Forecast, Space Works Enterprises, Inc.
Tendencias de nano/microsatélites por sector
1-50Kg
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Tendencias de
nano/microsatélite por
aplicación 1-50Kg
22
Tendencias de tamaño de nanosatélites 1-
10Kg
23El tamaño está aumentando, debido a la demanda de mayor capacidad
Órbitas de Nano/Microsatélites
24
La órbita de la EEI ha sido favorecida por cuestiones de conveniencia . Al
diversificarse las oportunidades de lanzamiento, el uso de la órbita de la EEI
disminuirá
El 80% de los satélites que se lanzarán en los siguientes 3 años utilizarán la órbita
helio síncrona, en contraste del 39% en los 3 años anteriores
El futuro
IoT
Cómputo en la
nube
Big Data
Interacción con
UAVs
Tecnologías del futuro
• Sensores
• Cada vez más precisos
y pequeños
• Comunicaciones
• Comunicación entre
satélites para
coordinación y
sincronización
• Autonomía
• Coordinación de
constelaciones
• Tolerancia a fallas
Retos del desarrollo de satélites pequeños
• Complejidad de las operaciones
• Basura espacial
• Congestionamiento de órbitas
• Coordinación de constelaciones
• Congestionamiento de frecuencias
• Regulación
Cuello de botella, el
lanzamiento
29
Sistema de lanzamiento Carga
útil (Kg)
Fecha planeada de
primer vuelo
Precio (Dlls) Configuración
Electron 150 2017 $33K/kg Cohete de dos etapas lanzado desde tierra
Launcher One 300 2017 $33K/kg Lanzado desde aire
Kualzhou 1A 250 2017 57K/kg Cohete de 4 etapas lanzado desde tierra
Vector-R 28 2018 64K/kg Cohete de dos etapas lanzado desde tierra, tercera etapa eléctrica opcional
LandSpace.1 400 2018 20K/kg Cohete de 4 etapas lanzado desde tierra
GOLauncher 2 44 2019 57K/kg Lanzado desde el aire con solido y líquido
Intrepid -1 376 Intrepid-1 14K7kg Lanzado desde tierra, cohete híbrido de dos etapas
Arion 2 93 2021 34K/kg Lanzado desde tierra, 3 etapas, cohete líquido
Nuevas ofertas de lanzamiento dirigidas a
nano/microsatélites
Conclusiones
• Los nanosatélites son un nicho cada
vez más importante del sector
espacial
• Sus capacidades y desempeño está
aumentando
• Su corto tiempo de desarrollo
permite que sirvan para probar
nuevas tecnologías
Conclusiones…cont
Existe una gran oportunidad para
desarrollar aplicaciones espaciales
basadas en constelaciones de satélites
pequeños, especialmente Cubesats.
Esta oportunidad está a alcance de
todos nosotros.
¡Muchas gracias!
duarte.carlos@aem.gob.mx
www.aem.gob.mx
www.educacionespacial.aem.gob.mx
www.aem.gob.mx/revistadigital

Tendencias en satelites pequenos

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    1 Tendencias en satélitespequeños Carlos Duarte @karlozduarte Valle de las Palmas, B.C.. 10 de octubre de 2019 5to Concurso nacional de picosatélites educativos CanSat
  • 2.
    Objetivo de lapresentación Explorar las tendencias del desarrollo de satélites pequeños Invitarlos a que aprovechen las oportunidades que brinda el desarrollo espacial
  • 3.
    Contenido • Cambios recientesen el sector espacial • ¿Qué está impulsando el desarrollo de los pequeños satélites? • El estándar CubeSat • Algunas empresas líderes en desarrollo de nanosatélites • Tendencias de los nanosatélites • Retos del desarrollo de nanosatélites • Conclusiones
  • 4.
    El sector espacialestá cambiando drásticamente
  • 5.
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    Satélites pequeños 100 Kg-500 Kg Minisatélite 10 Kg- 100 Kg Microsatélite 1 Kg- 10 Kg Nanosatélite 100g a 1kg Picosatélite < 100 g Femtosatélite En general, cualquier satélite de menos de 500 kg es considerado “pequeño”
  • 8.
    ¿Qué está impulsandoel desarrollo de nanosatélites? • Convergencia de TIC´s y espacio • Miniaturización de componentes • Desarrollo de MEMS • Uso de COTS
  • 9.
    Ley de Moorepara sensores espaciales 2006 Sensor digital de sol, TNO 475 g 2017 Sensor digital de sol, nanoSSOC-D60, The CubeSat Shop 6.5 gMejora de 1000 veces en el desempeño/precio
  • 10.
    ¿Qué está impulsandoel desarrollo de nanosatélites? • Costo • Lanzamiento más simple y barato • Menores ciclos de desarrollo • Producción masiva • Capacidad de operar en constelaciones • Confiabilidad • Mayor cobertura Pero sobre todo…
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    El estándar CubeSat Fuente:State of the Satellite Industry Report, June, 2016.
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    Algunas empresas líderesen satélites pequeños
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  • 14.
    Spire: enfocados arecolectar datos desde el espacio
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    OneWeb • OneWeb está desarrollandouna constelación de 648 satélites para proporcionar internet de banda ancha a nivel global
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    Nano/Microsatélites lanzados en 2018 18 Elnúmero de vehículos que ofrecen lanzar Nano/Microsatélites al espacio está aumentando, sin embargo aún hay una deficiencia de
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  • 20.
    Pronóstico de lanzamientode satélites pequeños (1-50Kg) Las proyecciones Indican que se lanzarán casi 2,400 nano/microsatélites entre 2020 y 2023 Fuente: 2017 Nano/Microsatellite Market Forecast, Space Works Enterprises, Inc.
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    Tendencias de tamañode nanosatélites 1- 10Kg 23El tamaño está aumentando, debido a la demanda de mayor capacidad
  • 24.
    Órbitas de Nano/Microsatélites 24 Laórbita de la EEI ha sido favorecida por cuestiones de conveniencia . Al diversificarse las oportunidades de lanzamiento, el uso de la órbita de la EEI disminuirá El 80% de los satélites que se lanzarán en los siguientes 3 años utilizarán la órbita helio síncrona, en contraste del 39% en los 3 años anteriores
  • 25.
    El futuro IoT Cómputo enla nube Big Data Interacción con UAVs
  • 26.
    Tecnologías del futuro •Sensores • Cada vez más precisos y pequeños • Comunicaciones • Comunicación entre satélites para coordinación y sincronización • Autonomía • Coordinación de constelaciones • Tolerancia a fallas
  • 27.
    Retos del desarrollode satélites pequeños • Complejidad de las operaciones • Basura espacial • Congestionamiento de órbitas • Coordinación de constelaciones • Congestionamiento de frecuencias • Regulación
  • 28.
    Cuello de botella,el lanzamiento
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    29 Sistema de lanzamientoCarga útil (Kg) Fecha planeada de primer vuelo Precio (Dlls) Configuración Electron 150 2017 $33K/kg Cohete de dos etapas lanzado desde tierra Launcher One 300 2017 $33K/kg Lanzado desde aire Kualzhou 1A 250 2017 57K/kg Cohete de 4 etapas lanzado desde tierra Vector-R 28 2018 64K/kg Cohete de dos etapas lanzado desde tierra, tercera etapa eléctrica opcional LandSpace.1 400 2018 20K/kg Cohete de 4 etapas lanzado desde tierra GOLauncher 2 44 2019 57K/kg Lanzado desde el aire con solido y líquido Intrepid -1 376 Intrepid-1 14K7kg Lanzado desde tierra, cohete híbrido de dos etapas Arion 2 93 2021 34K/kg Lanzado desde tierra, 3 etapas, cohete líquido Nuevas ofertas de lanzamiento dirigidas a nano/microsatélites
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    Conclusiones • Los nanosatélitesson un nicho cada vez más importante del sector espacial • Sus capacidades y desempeño está aumentando • Su corto tiempo de desarrollo permite que sirvan para probar nuevas tecnologías
  • 31.
    Conclusiones…cont Existe una granoportunidad para desarrollar aplicaciones espaciales basadas en constelaciones de satélites pequeños, especialmente Cubesats. Esta oportunidad está a alcance de todos nosotros.
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