Un grupo de científicos e ingenieros de IACTEC Espacio, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), participará en el segundo Foro Internacional Español de Pequeños Satélites 2020 (SSSIF, por sus siglas en inglés), que se celebrará los días 25, 26 y 27 de febrero en Málaga. El personal de IACTEC-Espacio presentará  tres trabajos sobre el desarrollo de tecnologías que ayudarán a mejorar el funcionamiento de estos nanosatélites, además de disponer de un stand para mostrar los desarrollos y capacidades de IACTEC.

IACTEC (Espacio, Tecnología Médica y Grandes Telescopios) es el centro de cooperación tecnológica y empresarial del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), cuya misión es desarrollar en Canarias un ecosistema innovador para la transferencia de alta tecnología entre el sector público y las empresas, aprovechando el capital científico y tecnológico del IAC.

Nuevas tecnologías

Dentro de sus tres líneas de actividad, la división Espacio de IACTEC, entre otros proyectos, impulsa la innovación y el desarrollo tecnológico relacionados con la fabricación de carga útil para micro y nanosatélites, sector en crecimiento con gran repercusión en ámbitos como las comunicaciones, la seguridad, y la gestión del medio ambiente, entre otros.

El enfoque inicial para consolidar el programa es la observación de la Tierra, si bien en el futuro la capacidad tecnológica adquirida se empleará para desarrollar proyectos de observación del espacio con este tipo de satélites.

Las tecnologías a desarrollar con esta actividad son las relacionadas con el diseño y desarrollo de detectores (control, hardware, pre-procesado de imágenes), el diseño óptico de cámaras de alta resolución, con una importante atención a la selección de nuevos materiales para espacio y  el uso de técnicas avanzadas de ultra-resolución, además de obtención de información útil a través de imágenes tomadas desde satélites

Dentro de este proyecto, el primer trabajo de IACTEC Espacio que se expondrá en el SSSIF será acerca de DRAGO, el primer instrumento diseñado y fabricado en IACTEC-Espacio. Además de esto, se presentarán otros dos trabajos, uno sobre el procesamiento de imágenes de alta resolución para cámaras espaciales a bordo de pequeños satélites y otro sobre el diseño de un controlador de potencia configurable. Los autores principales de estos trabajos son Alfonso Ynigo Rivera, Samuel Sordo Ibáñez y José Carlos Sanluis Leal, respectivamente, apoyados por el resto del equipo: Carlos Colodro Conde, Pablo González de Chaves, Ignacio Bustamante Bengoechea, Alba Peláez Santos, José Alonso Burgal, Álvaro Pérez García, Álex Oscoz Abad, Pablo Redondo Caicoya, José Javier Díaz García y Roberto López López.

DRAGO

Estas tecnologías estarán implementadas en DRAGO, una cámara espacial compacta desarrollada para la observación de la Tierra en infrarrojo de onda corta y que irá a bordo de nanosatélites. DRAGO será, además, uno de los primeros instrumentos que explorará el uso de detectores infrarrojos no refrigerados, mediante una aleación de arseniuro de indio y galio.

La cámara DRAGO permitirá la observación en dos bandas infrarrojas (1.1 y 1.6 micras) que son discriminadas usando un filtro monolítico de dos tiras montado en la parte superior del sensor. El diseño ha sido llevado a cabo de manera que todo el instrumento sea fácilmente integrado dentro de un nanosatélite 3U (30x10x10 cm). En concreto, DRAGO mide 1.3U (13x10x10 cm) y tiene un consumo de potencia inferior a 5.4W.

El montaje de la lente está basado en lentes comerciales de rango infrarrojo de onda corta estándares que han sido reforzadas por el IACTEC para asegurar su buen funcionamiento en el entorno de la órbita baja terrestre.

La cámara también incluirá hardware y software de alto funcionamiento, desarrollado en IACTEC, para poder no solo obtener imágenes a alta velocidad (más de 160 frames por segundo) sino también procesar las mismas a bordo del satélite, incluyendo capacidades como superresolución, compresión y encriptación.

Asimismo, para asegurar una vida útil de tres años del nanosatélite, se ha protegido la electrónica sensible, y se han desarrollado sistemas de aislamiento y recuperación en caso de fallos.

ALISIO-I

El instrumento DRAGO estará integrado en ALISIO-I, la primera misión completamente desarrollada por el equipo de IACTEC Espacio, que pretende enviar uno de los primeros nanosatélites que observarán la Tierra en el rango infrarrojo de onda corta (SWIR, por sus siglas en inglés). Su lanzamiento está previsto para el segundo o tercer trimestre de 2021.

Esta misión tiene un doble objetivo. Por un lado, demostrar la habilidad de observar la Tierra en el rango infrarrojo de onda corta desde un nanosatélite 3U+ y, por otro, consolidar un equipo multidisciplinar capaz de diseñar cargas útiles para pequeños satélites, siguiendo los más estrictos estándares ECSS (European Cooperation for Space Standardization).

La observación en el rango infrarrojo de onda corta proporciona información crucial que no está disponible en el rango visible. El análisis en esta región del espectro permite, por ejemplo, la creación de índices de vegetación, la detección de puntos calientes en incendios y la detección y caracterización de vertidos de petróleo. El añadido de esta banda de observación al mercado de los nanosatélites incrementará significativamente la cantidad de aplicaciones disponibles usando pequeñas plataformas.

El SSIF es un taller internacional clave que reúne a todos los agentes del sector, como diseñadores, técnicos, científicos, proveedores, desarrolladores y lanzadores. El foro ofrece una oportunidad única de creación de redes y conocimiento sobre el estado actual y las tendencias futuras del sector de los pequeños satélites.

Los trabajos de IACTEC cuentan con el apoyo del Cabildo de Tenerife, que financia el programa “Capacitación Tecnológica IACTEC” del que proceden los recursos de ingeniería de IACTEC Espacio y que se desarrolla en el marco de MEDI (Marco Estratégico de Desarrollo Insular), además del apoyo del Gobierno de Canarias, del Ministerio de Economía y Competitividad, del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), del Fondo de Desarrollo de Canarias (FDCAN), y del programa Horizonte 2020.

«Más información en la web del IAC».
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Hoy miércoles, 10 de octubre, a las 14:00 horas, en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), se inaugurará una nueva infraestructura científica, el LST-1, un prototipo de telescopio de gran tamaño (Large Size Telescopes) que se prevé que forme parte de la Red de Telescopios Cherenkov (CTA, por sus siglas en inglés). Esta red estará dedicada a la observación de rayos gamma de muy alta energía y constará de más de 100 telescopios, de tres tamaños diferentes, localizados en los dos hemisferios. Simultáneamente a la inauguración, durante toda la semana se celebrarán diferentes reuniones científicas relacionadas con la Astrofísica que estudia los fenómenos más energéticos del Universo.

Entre los más de 200 invitados asistentes al acto de inauguración se encuentran representantes de los diversos centros que forman parte del consorcio CTA y del sub-consorcio que construye los LST, miembros de las instituciones usuarias del Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM) y una amplia representación de autoridades políticas.

La ceremonia, que estará conducida por el administrador del ORM, Juan Carlos Pérez Arencibia, comenzará con los discursos de inauguración. En el acto intervendrán (por este orden): Rafael Rebolo, director del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC); Federico Ferrini, director gerente de CTAO; Masahiro Teshima, director del Instituto Max Planck de Física de Múnich, investigador principal y portavoz de la colaboración LST; Takaaki Kajita, director del Institute for Cosmic Ray Research (ICRR Tokio) y premio nobel de Física 2015; Masashi Haneda, vicepresidente de la Universidad de Tokio; Takeshi Nakajima, cónsul general de Japón en Canarias; Anselmo Pestana, presidente del Cabildo Insular de La Palma; Lady Nieves Barreto, consejera de Política Territorial del Gobierno de Canarias; y Pedro Duque, Ministro de Ciencia, Innovación y Universidades del Gobierno de España.

Tras los discursos, se procederá a la ceremonia de corte de cinta múltiple, a la que se invitará al alcalde del municipio de Garafía, Yeray Rodríguez. El presidente del Comité Directivo del LST, Manel Martínez, será el encargado de conducir este acto, que se realizará siguiendo un ritual japonés en el que los participantes, provistos de tijeras y guantes blancos, se situarán de pie y en línea delante de una cinta roja con escarapelas y cortarán, a la vez, cada uno de los tramos.

Un telescopio sin precedentes

Los LST, con un espejo de 23 m de diámetro, son los telescopios más grandes de la red CTA. El LST-1 es el prototipo de los 4 telescopios de este tipo que se instalarán en el observatorio Norte, situado en el ORM, y estarán rodeados de varios telescopios de 12 m de diámetro o Medium Size Telescopes (MST). En el observatorio Sur, en Chile, además de estos dos tipos de telescopios, se instalará un tercer tipo de 6 m de diámetro denominados Small Size Telescopes (SST). En conjunto, CTA podrá detectar, con una precisión y sensibilidad sin precedentes, rayos gamma en un amplio rango de energías, lo que proporcionará una visión completamente nueva del cielo.

El LST-1 tiene una superficie reflectante de 400 m2 sostenida por una estructura de tubos de fibra de carbono y de acero. Mide 45 m de alto y pesa alrededor de 100 toneladas. Sin embargo, es extremadamente ágil, con la capacidad de reposicionarse en 20 segundos para capturar señales de estallidos de rayos gamma (GRB, por sus siglas en inglés). En general los rayos gamma de muy alta energía que detectarán los LST proceden de objetos distantes más allá de nuestra galaxia, como los núcleos activos de galaxia (AGN, por sus siglas en inglés).

El equipo del proyecto del LST está formado por más de 200 científicos de diez países. Japón, Alemania y España son los mayores contribuyentes del consorcio LST, en el que también participan Francia, Italia, Brasil, Suecia, India y Croacia. En España forman parte de la colaboración el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), el Centro de Investigaciones Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), el Institut de Ciencies de l’Espai (ICE), la Universidad Complutense de Madrid (Grupo de Altas Energías, UCM-GAE, y Electrónica, UCM-ELEC), la Universidad de Barcelona (Departament d’Astronomia i Meteorologia, ICC-UB), el Port de Informació Científica (PIC) y la Universidad de Jaén.

Reuniones científicas

Además de la inauguración del LST-1, y aprovechando la presencia en La Palma de un gran número de científicos procedentes de todo el mundo dedicados al estudio de la Astrofísica de altas energías, se han organizado diversas reuniones especializadas en esta área de investigación que se celebrarán, a lo largo de la semana, en el H10 Hotel Taburiente Playa de Santa Cruz de La Palma. El jueves 11 de octubre, tendrá lugar el simposio “Fronteras de la Física de Astropartículas”, en la que participarán reconocidos expertos, como el premio nobel de Física 2015, Takaaki Kajita, y el científico del proyecto Planck en el European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Jan Tauber, así como el investigador principal de la red CTA en el IAC, Ramón García López, y el director de GTC, Romano Corradi.

Además, el viernes 12 de octubre, dará comienzo el curso “El Universo extremo visto en rayos gamma de muy alta energía 2018″, organizado por el ICRR y la Universidad de Tokio, en el que se discutirá sobre el importante papel que desempeñará la red CTA en el desarrollo de la astronomía multimensajero y se mostrarán aspectos teóricos y observacionales relacionados con el estudio del universo más energético. También, los días 12 y 13 de octubre, se celebrará la reunión del Forum Internacional de Física de Astropartículas (APIF, por sus siglas en inglés), organizado por The Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC), el SLAC National Accelerator Laboratory y la Universidad de Stanford.

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