Todo lo que siempre quisiste saber sobre la estructura de un CubeSat*

*pero tenías miedo de preguntar

Carlos Duarte

Fecha: 2023-05-22


La estructura de un CubeSat es uno de sus componentes más importantes, ya que, además de proveer soporte y contener a los demás subsistemas, permite que el nanosatélite pueda ser integrado en el lanzador en el dispositivo desplegador que lo soltará en su órbita en el espacio. 

La forma de un CubeSat es esencialmente un cubo con lados de 10 cm de longitud, aunque existen variantes que se ajustan a múltiplos de esta medida, como los CubeSats de 1U (10x10x10 cm), 2U (10x10x20 cm), 3U (10x10x30 cm), e incluso algunos que llegan hasta los 16U (30x30x20 cm). Estas dimensiones son cruciales para que el CubeSat pueda ser integrado en el desplegador, el cual tiene una configuración específica para acomodar diferentes tamaños de CubeSats.

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La estructura de un CubeSat debe cumplir con las especificaciones del estándar CubeSat publicado por cubesat.org. Si vas a desarrollar una misión CubeSat es necesario que leas y comprendas este documento, ya que contiene, no solo las especificaciones mecánicas del CubeSat sino un cúmulo de información sobre las pruebas de certificación, seguridad, y el proceso de despliegue del CubeSat en el espacio a través de un desplegador, entre mucha otra información importante.

Según el estándar CubeSat, la estructura CubeSat debe estar hecha de aleación de aluminio. Normalmente, el aluminio 7075, 6061, 6082, 5005 y/o 5052 se utilizan tanto para la estructura principal de CubeSat y los rieles. 

El estándar CubeSat

Además, el estándar CubeSat establece que los componentes del CubeSat deben ser diseñados para soportar las vibraciones y las cargas térmicas durante el lanzamiento y la operación en el espacio. Por lo tanto, es fundamental seleccionar los materiales adecuados y diseñar la estructura del CubeSat de manera óptima para cumplir con estas especificaciones.

Cabe mencionar que, aunque la aleación de aluminio es la recomendada, existen otros materiales que también pueden ser utilizados en la construcción del CubeSat, siempre y cuando se cumplan con las especificaciones de resistencia, peso y tamaño establecidas por el estándar. Si pretendes utilizar materiales distintos al aluminio, deberás ponerte en contacto con el proveedor de lanzamiento y/o con el fabricante del dispensador que se empleará en tu misión. Es importante tener en cuenta que el uso de materiales inadecuados podría comprometer el éxito de la misión del CubeSat.

Los rieles de las caras del CubeSat son una parte fundamental de su estructura, ya que permiten su acoplamiento al desplegador que lo lanzará al espacio. Es importante que estos rieles cumplan con las especificaciones del desplegador, para garantizar un despliegue exitoso del CubeSat. Estas especificaciones garantizan que el CubeSat se mantenga estable durante el lanzamiento y se acople de manera segura al desplegador.

 

Es importante mencionar que existen variantes en los rieles del CubeSat que se adaptan a diferentes tipos de desplegadores. Por ejemplo, algunos desplegadores requieren rieles de menor longitud o separación, por lo que existen CubeSats con rieles más cortos o más estrechos para cumplir con estas especificaciones. 

 

Además, algunos desplegadores permiten el acoplamiento de CubeSats con rieles en forma de U o L, por lo que también existen variantes del CubeSat que se adaptan a estas especificaciones. En cualquier caso, es fundamental que los rieles del CubeSat cumplan con las especificaciones del desplegador para garantizar el éxito de la misión.

 

El desplegador de un CubeSat también impone ciertas restricciones en la estructura. El CubeSat debe ser compatible con los diferentes tipos de desplegadores que utilizan los proveedores de lanzamiento, lo que significa que debe tener una configuración que permita su sujeción y despliegue adecuados en el lanzador. Además, es importante que la estructura no interfiera con el funcionamiento de los demás componentes del satélite, como las antenas o paneles solares.

 

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Existen algunas variantes en la estructura de los CubeSats que pueden ajustarse a las necesidades específicas de una misión en particular. Por ejemplo, algunos CubeSats tienen una estructura en forma de X, que les permite tener una mayor superficie para la instalación de paneles solares y antenas. Otros, tienen una estructura cilíndrica, lo que les da una mayor estabilidad y permite un mejor control de la orientación.

 

Así, la estructura de un CubeSat es uno de los componentes más críticos del diseño de un nanosatélite. Debe cumplir con las especificaciones definidas en el estándar CubeSat, y estar diseñada para soportar las vibraciones, choques y temperaturas extremas del lanzamiento y la órbita. Además, debe ser compatible con los diferentes tipos de desplegadores y no interferir con el funcionamiento de los demás componentes del satélite. Con una estructura bien diseñada, un CubeSat puede tener un alto grado de éxito en su misión, lo que lo convierte en una herramienta valiosa para la exploración y observación espacial.


 



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Revista Hacia El Espacio de divulgación de la ciencia y tecnología espacial de la Agencia Espacial Mexicana.