CanSat

Cansat

¿Qué es CanSat?

CanSat es una iniciativa de la Agencia Espacial Europea que desafía a estudiantes de toda Europa a construir y lanzar un mini satélite del tamaño de una lata de refresco. El desafío para los estudiantes es adaptar todos los subsistemas principales que se encuentran en un satélite, como la energía, los sensores y un sistema de comunicación, en el volumen y la forma de una lata de refrescos. Después, el CanSat es lanzado por un cohete hasta una altitud de aproximadamente un kilómetro, o lanzado desde una plataforma, dron o globo cautivo. Entonces comienza su misión. Se trata de realizar un experimento científico y / o una demostración tecnológica, lograr un aterrizaje seguro y analizar los datos recopilados.

España organiza una competición a nivel Nacional para elegir al equipo que competirá a nivel Europeo. Las inscripciones ya están abiertas para la competición Nacional CanSat 2020/2021. Ésta se llevará a acabo antes del 2 de mayo, fecha establecida por la ESA para anunciar a los ganadores Nacionales. Durante las fases del proyecto los equipos deberán entregar tres informes de diseño: Informe Preliminar de Diseño, Informe Crítico de diseño e Informe Final de Diseño. Las características de estos informes y fechas de entrega se publicarán lo más pronto posible, junto con el listado de Competiciones a nivel Regional que se llevarán a cabo este año.

La participación está abierta a equipos de 4-6 jóvenes de 14 a 19 años, coordinados por un docente o mentor. Los participantes deben ser de un Estado miembro de la ESA, Canadá, Letonia, Eslovenia o Malta y estar matriculados en un centro de educación secundaria. Los requisitos técnicos para construir el CanSat son los establecidos por la ESA en las bases de la competición de este año

¿Qué es un CanSat? 

Un CanSat es una simulación de un satélite real integrado dentro del volumen y la forma de una lata de refrescos. El desafío para el alumnado consiste en introducir en un espacio tan reducido los principales subsistemas de un satélite de verdad, como alimentación eléctrica, sensores y un sistema de comunicaciones.

A continuación, el CanSat se lanza a una altitud aproximada de un kilómetro, dejándolo caer desde una plataforma, mediante un dron, un globo cautivo, un cohete, o cualquier otro método. Y entonces comienza su misión, la cual consistirá en la ejecución de un experimento científico, lograr un aterrizaje sin daños y el análisis de los datos recopilados durante el descenso.

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Objetivos educativos del proyecto CanSat

A través del proyecto CanSat los equipos participantes realizan todas las fases de un proyecto espacial real, desde la elección de los objetivos de la misión hasta el diseño del CanSat, la integración de componentes, la comprobación del sistema, la preparación del lanzamiento y el análisis de los datos obtenidos. A través de todo este proceso, el alumnado:

  • Aprende de manera práctica
  • Se familiariza con la metodología de investigación, que suele utilizarse en las profesiones científicas y técnicas de la vida real
  • Adquiere y/o refuerza conocimientos elementales de tecnología, física y programación
  • Refuerza sus capacidades sociales, comprobando la importancia de la coordinación y el trabajo en equipo
  • Potencia su capacidad comunicativa.
  • Fomenta su espíritu autocrítico, creatividad y su motivación por aprender

Descripción de la misión

El concurso CanSat está diseñado para simular todos los aspectos de una misión real de lanzamiento de un satélite, incluido su diseño, desarrollo, puesta a prueba, lanzamiento, funcionamiento y análisis de datos a través de un trabajo en equipo.

LANZAMIENTO EN COHETE

A continuación se da un ejemplo de lanzamiento de un cohete, el cual puede diferir del que se acabe usando al final durante la campaña de lanzamiento del concurso.
Un kit comercial de cohete de modelismo como el Intruder podría servir para lanzar los CanSat. Cada cohete podría portar entre 2 y 3 CanSat y tendría las características siguientes:

Masa: 3 kg
Longitud: 1.5 m
Diámetro: 79.4 mm
Envergadura: 232 mm
Apogeo: 1000 m aprox.
Tiempo de vuelo: 140 segundos aprox.
Masa del propelente: 280 g

El cohete desplegaría el paracaídas en el apogeo, el cual alcanzaría unos 15 segundos después del despegue, junto con los dos CanSat. Justo después del apogeo (entre 0 y 2 segundos más tarde), los CanSat se separarían del cohete y descenderían en paracaídas independientes. Los CanSat se suelen localizar dentro de un radio de 1 km de distancia desde el punto de lanzamiento. Sin embargo, no se puede garantizar la recuperación de los CanSat.

Misión primaria

El equipo deberá construir un CanSat y programarlo para que cumpla la siguiente misión primaria obligatoria:

Tras la liberación y durante el descenso, el CanSat deberá medir los siguientes parámetros:

  • Temperatura del aire
  • Presión atmosférica

y transmitir los datos por telemetría a la estación terrena al menos una vez por segundo.

Durante el estudio posterior al vuelo, el equipo deberá ser capaz de analizar los datos obtenidos (por ejemplo, para calcular la altitud) y plasmarlos en gráficas (por ejemplo, una de altitud frente a tiempo y otra de temperatura frente a altitud).

Misión secundaria

La misión secundaria del CanSat será decisión del equipo y podrá basarse en ideas extraídas de misiones de satélites reales, en la captación de datos científicos para un proyecto específico, en una demostración tecnológica de algún componente diseñado por los alumnos, o consistir en cualquier otra misión que quepa dentro del CanSat y ponga de manifiesto sus capacidades.

A continuación se relacionan varios ejemplos de posibles misiones, pero los equipos tienen libertad para diseñar una misión de su elección, siempre que puedan demostrar que tiene algún valor científico, tecnológico o innovador.

Los equipos también deberán tener en cuenta las restricciones y los requisitos que impone la misión CanSat, y centrarse en la viabilidad (tanto técnica como administrativa) de la misión elegida.

Algunos ejemplos de misión secundaria:

Telemetría avanzada: tras la liberación y durante el descenso el CanSat mide y transmite telemetría adicional a la exigida para la misión primaria, por ejemplo:

  1. Telemetría avanzada: tras la liberación y durante el descenso el CanSat mide y transmite telemetría adicional a la exigida para la misión primaria, por ejemplo:
    • Aceleración
    • Posicionamiento GPS
    • Niveles de radiación
  2. Telecontrol: durante el descenso se envían comandos al CanSat desde el suelo para que ejecute una acción, como encender o apagar un sensor, cambiar la frecuencia de las mediciones, etc.
  3. Aterrizaje controlado: el CanSat navega de forma autónoma con un mecanismo de control como, por ejemplo, un paracaídas estabilizador o parafoil. El objetivo será que el CanSat aterrice lo más cerca posible de un punto concreto del suelo después de que lo libere el cohete. Esta es una misión avanzada de telemetría y telecontrol.
  4. Sistema de aterrizaje: para esta misión se desplegará un sistema alternativo de aterrizaje seguro para el CanSat, aparte del paracaídas convencional.

¿Te animas a formar tu equipo y participar en CanSat 2020/2021?

Todas las preguntas y muestras de interés deberán enviarse a
cansatSpain@esero.es