FlatSat é um termo usado no campo aeroespacial que se refere a uma configuração com uma representação de alta fidelidade do modelo de voo na funcionalidade de hardware e software.
A mais recente missão CubeSat da ESA está destinada a nunca sair do solo.
Em vez disso, está cumprindo seu dever como um ‘FlatSat’ aberto – com seus subsistemas interligados espalhados por uma mesa no Laboratório de Sistemas de Dados e Microeletrônica da Agência em seu centro técnico ESTEC na Holanda.
“Este CubeSat desmontado tem todos os seus subsistemas facilmente acessíveis,” explica o Estagiário de Jovens Graduados da ESA Malte Bargholz, a trabalhar no projecto FlatSat. “Inclui computador de bordo, rádio e telemetria, sistema de controle de atitude e órbita, bateria e sistema de energia e receptor de navegação por satélite, além de slots adicionais para conectar hardware externo”.
“Essa configuração nos permite acessar e testar tudo de maneira direta, em comparação com um satélite normal, onde tudo acaba totalmente integrado e empacotado – especialmente no caso de CubeSats miniaturizados. Também podemos experimentar novas abordagens para operar essas missões, e testar a interoperabilidade de vários componentes comerciais CubeSat. ”
Os CubeSats são pequenos satélites de baixo custo montados a partir de peças padronizadas em caixas de 10 cm que hospedam produtos eletrônicos disponíveis no mercado. Desenvolvidos originalmente para fins educacionais, os CubeSats estão cada vez mais encontrando usos operacionais e comerciais, enquanto a ESA os está empregando para uma série de ambiciosas missões de demonstração de tecnologia em órbita.
“A nossa secção está a apoiar muitas novas actividades CubeSat, com vários novos subsistemas a caminho, e precisamos ser capazes de testá-los de uma forma representativa”, observa Tomasz Szewczyk da Seção de Informática de Bordo e Manuseio de Dados da ESA.
“Com este FlatSat em nosso laboratório, podemos simplesmente conectar as peças e testá-las em um nível funcional: elas estão funcionando corretamente com o resto do satélite” FlatSats já foram criados para missões maiores, mas esta é a primeira vez que criamos uma versão completa do CubeSat na ESA, permitindo-nos familiarizar-nos com as famílias de componentes de baixo custo empregados neste setor de satélites em rápida evolução. ”
O FlatSat de mesa opera como se estivesse em órbita, permitindo operações ponta a ponta completas: os telecomandos chegam por meio de um link de rádio de uma pequena ‘estação terrestre’ – na verdade, uma pequena variante do Raspberry Pi com antenas acopladas. A telemetria pode ser downlinked e amostrada por sua vez para análise.
Os subsistemas que constituem o FlatSat foram fornecidos pela empresa de engenharia de satélites SpaceInventor da Dinamarca.
FlatSat foi usado com sucesso por dois alunos da TU Delft em sua tese de mestrado para testar algoritmos FDIR e avaliar novas cargas úteis científicas para monitoramento de radiação. Além disso, um novo CubeSat On-Board Computer incorporando um microcontrolador tolerante a rad está sendo testado. Desenvolvido por Skylabs na Eslovênia, este projeto está sendo apoiado pelo Programa de Suporte de Tecnologia Geral da ESA, preparando um novo hardware promissor para o espaço.
O laboratório também trabalhará em estreita colaboração com a nova CubeSat Systems Unit da ESA, dedicada ao design e desenvolvimento dessas missões em miniatura, incluindo o estudo de cargas úteis que empregam IA.
Tendo estudado sistemas embarcados para seu diploma de graduação, Malte foi inspirado a vir para o ESTEC por um interesse de longo prazo no espaço e como os sistemas embarcados funcionam em um ambiente tão hostil. Ele passará mais um ano como Young Graduate Trainee, no qual, junto com outras tarefas, planeja integrar um algoritmo de detecção baseado em IA no computador de carga útil recém-chegado para o Flatsat.
Publicado em 22/10/2021 08h50
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