No dia 20 de abril duas réplicas do ISTSat-1 chamaram a atenção em dois acontecimentos mediáticos simultâneos: A Exposição / Feira anual da REP realizada em Óbidos e o Dia Aberto do IST, em Lisboa.
Na Exposição da REP esteve presente uma réplica em tamanho real do ISTSat-1 e um modelo de engenharia do ISTSat-1 em funcionamento. O modelo de engenharia transmitiu informações via rádio, análogas às que o ISTSat-1 transmitirá do espaço, que puderam ser descodificadas pelos radioamadores presentes na exposição.
Vitor Silvestre, João Caria e o modelo de engenharia do ISTSat-1 a funcionar.
A apresentação teve a participação do Prof. Rui Rocha do IST, líder do projeto ISTnanosat, e de dois sócios diretores da AMRAD, Vitor Silvestre e João Caria e foi um dos motivos de grande interesse da Exposição.
Vitor Silvestre, João Caria, Rui Rocha e Luis Cupido
Na fotografia estão Luis Cupido, João Caria e Vitor Silvestre, três radioamadores especializados em instrumentos e em tecnologias de rádio para radioastronomia.
Nas inúmeras e interessantes atividades realizadas no dia aberto do IST, o Mestre João Paulo Monteiro no tema “Conversa com Cientistas”, moderado pela Dra. Joana Antunes, fez uma brilhante apresentação sobre o ISTSat-1, acompanhada da presença de uma réplica do ISTSat-1.
Palestra de João Paulo Monteiro: “Com os olhos Postos no Espaço”
Esta apresentação despertou um grande interesse dos visitantes que esgotaram a capacidade do anfiteatro A5 do IST.
João Paulo Monteiro responde às curiosas perguntas dos assistentes.
No anfiteatro A5 do IST as icónicas carteiras continuam decoradas com 80 anos de histórias, escritas pelos alunos que frequentaram o IST.
Um exemplo da história de 80 anos de ocupantes do anfiteatro A5.
No fim da palestra, os visitantes, nomeadamente os mais jovens, colocaram questões muito interessantes sobre o ISTSat-1. A réplica do ISTSat-1 regressou ao Museu Faraday, mas alguns dos visitantes manifestaram interesse de a acompanharem e acabaram por visitar o Museu.
No dia 25 de março, de manhã, uma equipa do IST constituída pelos alunos de PhD João Paulo Monteiro e Manuel Santos e o aluno de MsC Pedro Amado prepararam o ISTSat-1, no Nanosatlab do IST, para uma viagem que transportaria o ISTSat-1, numa mala especial, até Berlim.
ISTSat-1, no Nanosatlab do IST, preparado para ser embalado.
O ISTSat-1 foi protegido por uma estrutura especificamente projetada para o efeito e, na sala limpa do IST Nanosatlab, foi acondicionado na mala especial de transporte. A mala foi transportada por uma equipa do ISTSat-1, para Berlim, onde foi aberta na sala limpa da empresa contratada pela ESA.
A mala de transporte e estrutura de proteção do satélite.
Equipa do IST: Manuel, Pedro e João, a caminho de Berlim.
Nos dias 26 e 27 de março de 2024, a equipa do IST, esteve em Berlim, na empresa alemã Exolaunch, contratada pela ESA, a preparar os trabalhos de acondicionamento do ISTSat-1 no contentor de transporte (deployer), que o levará para a Guiana Francesa onde será posto em órbita pelo foguetão Ariane 6.
No dia 26 de março a equipa fez alguns ensaios de funcionalidade dos diferentes módulos do ISTSat-1, incluindo a verificação das versões de software carregado nos módulos e a verificação da normalidade dos consumos de corrente dos módulos na situação de operação correta. Fez-se também a verificação de que os painéis solares estavam a adquirir energia elétrica a partir de uma fonte luminosa.
Sistemas do ISTSat-1 foram verificados com sucesso.
A equipa do IST esteve presente ao mesmo tempo que a equipa da Catalunha que preparava o 3Cat-4, um nano-satélite desenvolvido na Universidade Politécnica da Catalunha e que também foi apoiado pela ESA.
A equipa espanhola do 3Cat-4
Os dois nano satélites ISTSat-1 e o 3Cat-4 foram dois dos selecionados pela ESA no FYS de 2017.
O ISTSat-1 e o 3Cat-4 a postos para o embarque.
O contentor (deployer) da Exolaunch dispõe de quatro compartimentos, gavetas, em que cada uma pode acomodar nano satélites com a altura máxima de 4 unidades (4 U; 1U=10 cm). O contentor estava configurado para ter 3 gavetas 1, 2 e 3, sendo a gaveta 3 configurada para um satélite especial da NASA que ocupava 4 U de altura e 2 U de largura.
Contentor da Exolaunch, configurado para 3 gavetas e que será transportado pelo Ariane 6.
No fim do dia 26 a equipa, apoiada por técnicos da Exolaunch, fez ensaios preparatórios para o dia 27, de verificação dimensional do ISTSat-1 (fit test) e sua adequação às dimensões do contentor, bem como o teste de deslizamento (slide test) fácil nos carris do contentor.
ISTSat-1 na gaveta 1 do contentor (deployer) da Exolaunch.
O teste de deslizamento é feito soltando a mola pré comprimida que fica na base do contentor (à esquerda da figura) e a sua libertação deve empurrar o ISTSat-1 pelos carris, que no laboratório da Exolaunch estão na posição horizontal. A força desta mola é muito fraca pois, em órbita, os satélites incluídos no contentor têm um peso praticamente nulo, mas no laboratório os ensaios de deslizamento têm de ser ajudados manualmente.
Na parte de cima e à esquerda da imagem, além do ISTSat-1 vão ser inseridos mais dois satélites, o satélite 1 U designado por 3Cat-4 da Universidade Politécnica da Catalunha e um satélite 2 U da empresa Spacemanic da República Checa e também da República da Eslováquia, cuja missão é estudar efeitos de radiação cósmica em sistemas eletrónicos complexos.
Satélites: Spacemanic, ISTSat-1 e 3-Ca4 preparados para serem fechados.
A Spacemanic é uma empresa nova que resultou do lançamento do primeiro nano-satélite eslovaco skCUBE, em 23 de junho de 2017, que se manteve ativo 569 dias mas, hoje em dia, ainda está em órbita.
Satélites Spacemanic, ISTSat-1 e 3Cat-4, a serem fechados.
No dia 27 de março, de manhã, os ensaios continuaram agora com os três nano-satélites acima referidos, em ensaios de deslizamento e de verificação dimensional. Cada um dos satélites foi pesado, informação que é necessária para a empresa Ariane, foi inserido no contentor e a gaveta do contentor foi fechada e selada.
Foram ativados os mecanismos de retenção da mola do contentor, ativados os mecanismos de RBF (Remove Before Flight) de cada satélite e ativado o mecanismo de fecho da porta da gaveta.
Estes três satélites estão prontos para o lançamento através do Ariane 6. As outras gavetas do deployer ainda vão ser preenchidas com um satélite da NASA (ocupando as duas gavetas de baixo dimensão 2U x 1U) e a outra gaveta com dimensão 1 U de secção, com outros nano-satélites.
Os alunos do IST despediram-se, assim, do ISTSat-1 e só voltarão a ter contacto com ele através de comunicações vias rádio em julho, se tudo correr bem com o Ariane 6 e o ISTSat-1 estiver em órbita.
Os alunos do IST regressaram às instalações do ISTTagus para trabalharem no NanosatLab em novos sistemas espaciais que já estão em desenvolvimento.
Agora a equipa está, também, a construir réplicas do ISTSat-1 para oferecer às organizações que impulsionaram esta fantástica aventura, que teve origem num financiamento inicial do DEEC do IST, dirigido então, em 2004, pelo Prof. Afonso Barbosa.
No dia 25 de março, um dos alunos de PhD do IST, o Diretor de Engenharia do ISTSat-1, João Paulo Monteiro, vai levar o satélite para a Exolaunch, uma empresa alemã especializada em acondicionar satélites nos lançadores e que foi contratada pela ESA. Levará também uma réplica do ISTSat-1, feita nos dias 22 e 23 de março, que se destina ao gabinete de comunicação da ESA para este fazer a promoção do lançamento através de vídeos e de fotografias.
Pedro e Manuel, dois estudantes do IST, exibem réplica que irá para a ESA.
Já na Exolaunch, através de um cordão umbilical serão verificados todos os sistemas do satélite, no próximo dia 26 de março e, estando tudo operacional, o ISTSat-1 será colocado no contentor que o levará para o Espaço. O sistema RBF “Remove Before Flight” do satélite será ativado. Embora o contentor ainda mantenha o satélite desativado, a equipa já não lhe pode mexer mais. O ISTSat-1 terá um companheiro de viagem proveniente da Universidade Politécnica da Catalunha.
O contentor será entregue à empresa Ariane Space que o incluirá na carga do Ariane 6, no seu primeiro voo experimental. Espera-se que tudo corra bem, depois dos sucessivos atrasos de desenvolvimento do Ariane 6, e que tem atrasado o lançamento do ISTSat-1. A ESA espera que o lançamento seja feito durante o mês de julho a partir da estação de lançamento na Guiana Francesa, um “pedaço da Europa” que fica na América do Sul e é um sítio privilegiado para lançamentos espaciais. Está previsto que o Ariane liberte a carga a 560 km de altitude o que dará ao ISTSat-1 uma vida útil de cerca de 5 a 15 anos. O ISTSat-1 foi projetado para ser lançado a partir da ISS “International Space Station” que tem órbitas a uma altura menor e que originaria uma vida útil de apenas 6 meses a um ano.
Depois de o Ariane 6 atingir a órbita prevista, o ISTSat-1 será catapultado para fora do contentor e entrará em funcionamento com os seus 6 processadores a bordo, começando logo a carregar a bateria a partir da energia solar disponível, mas só abrirá as antenas 45 minutos depois. Entretanto, procurará estabilizar o seu provável e indesejado movimento de rotação que pode resultar do lançamento para fora do contentor, usando os atuadores eletromagnéticos que interagem com o campo magnético terrestre através do fornecimento de corrente a 3 bobinas colocadas nos painéis solares nos eixos x, y e z. O controlo de atitude do ISTSat-1 será feito tendo em vista a orientação para a Terra da antena do recetor dos sinais ADS-B da missão, colocada na sua base. Serão usados algoritmos de controlo que recorrem à informação de posição do Sol, através de foto díodos existentes nos painéis solares, à informação de um sensor magnético tridimensional que deteta o campo magnético terrestre, cuja variação com a posição na órbita é conhecida à priori, e a um giroscópio existente a bordo.
Logo que as antenas de comunicação com a Terra são posicionadas, o emissor do beacon (farol eletromagnético) do ISTSat-1 começará a funcionar, transmitindo alguns dados de identificação e de estado interno dos diferentes sistemas do ISTSat-1, através de código Morse. Este código, muito simples, permite que várias estações terrestres possam detetar a passagem do satélite. O emissor de telemetria da missão interrompe periodicamente o beacon transmitindo para Terra os dados codificados relativos aos sinais emitidos pelos aviões existentes na sua região de observação, através de um link de rádio digital usando um modem, muito versátil, que foi desenvolvido pela equipa e que é baseado em processamento digital de sinal.
Depois, segue-se a fase da estação de seguimento, localizada no IST Taguspark, e de outras estações amigas, que tentarão, durante alguns dias, localizar a posição do satélite a partir do sinal do sinal recebido do beacon durante cada passagem que durará 5 a 10 minutos (órbitas com a duração de cerca de 1 h e 30 m). Depois de ser identificada a posição do satélite, a estação de rastreio poderá atuar sobre este para aceder ao funcionamento interno dos sistemas do satélite.
Espera-se que tudo corra bem, como está previsto, mas a lei de Murphy poderá aparecer a qualquer momento. Todavia, o ISTSat-1 foi concebido com mecanismos alternativos de redundância que permitem algum do seu funcionamento em caso de falha de alguns sistemas.
A SIC e o IST estão a preparar programas sobre a divulgação do ISTSat-1, mas estes só aparecerão um pouco antes do satélite ir para o espaço.
Entretanto, depois da visita da Sra. Ministra da Ciência, Profa. Elvira Fortunato, o gabinete de comunicação do IST vai criar uma notícia nos próximos dias.
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