Satélite LABSAT IOT

La Universidad de Palermo desarrolla y construye el Satélite LABSAT IoT, que será lanzado por la empresa Space X.

La Facultad de Ingeniería de la Universidad de Palermo desarrolla y construye el Satélite LABSAT IoT que realizará ensayos e investigación sobre las futuras tecnologías de telecomunicaciones que determinarán los servicios de las redes no terrestres.

"El Satélite conecta nuestra comunidad de investigadores y estudiantes con los procesos de transformación de las telecomunicaciones y la tecnología de punta satelital, generando importantes oportunidades de desarrollo, trabajo y emprendimiento", explica el ingeniero Alejandro Popovsky, decano de la Facultad de Ingeniería de la UP y director del LABSAT IoT"

Características del Proyecto

Satélite LABSAT IoT

El satélite será lanzado en 2025, a través de un lanzador Falcon 9 de Space X, en una órbita solar sincrónica, cuya cobertura de señal pasará entre 2 y 4 veces por día por cada lugar de la tierra, salvo cerca de los polos que pasará 15 veces por día. El satélite lleva capacidad para trabajar múltiples tecnologías, múltiples estándares de comunicación, sus variantes y las futuras versiones de estos estándares. Pudiendo trabajar en la banda asignada por la ITU y 3GPP para comunicación directa satelital a celular dentro de la banda S (alrededor de 2GHz), y para trabajar otras tecnologías en bandas no licenciadas en banda 900MHz, y además banda S de telemetría.

Su electrónica permite reconfigurarse para nuevas opciones de modulación, sincronización, beamforming, MIMO, y para nuevos algoritmos y protocolos. Puede trabajar como radio base en coordinación con redes terrestres mientras atraviesa zonas con visibilidad a con estaciones terrenas. También puede dar servicio independiente aún mientras atraviesa zonas de la órbita dónde no hay estaciones terrestres visibles.

Esta flexibilidad le permite alojar tecnologías y desarrollos de múltiples grupos de investigación y emprendimiento tanto de la UP como de otras organizaciones.

Conocé el LABSAT IoT

5 preguntas y respuestas para conocer las claves del Laboratorio Satelital.

¿Cuáles son los desafíos tecnológicos que afronta la misión?

Entre los desafíos principales, se encuentra la mitigación de la interferencia en el uplink de servicio hacia una plataforma miniaturizada. También compensar la gran distancia y velocidad relativas al usuario para compatibilizar con tecnologías y dispositivos celulares e IoT estándares en la tierra.

¿Qué va a permitir esta tecnología satelital?

Va a permitir la cobertura total (mar, campo y zonas no urbanas) de la tierra, para dispositivos muy pequeños y con baterías muy pequeñas de años de duración.

¿Cuáles son los peligros que enfrenta el satélite una vez en órbita?

Entre los peligros que enfrenta, están las colisiones con basura espacial, y los efectos nocivos de la radiación, tanto la habitual como la generada por tormentas solares. Los cambios extremos de temperatura también generan peligros para la electrónica.

¿Cómo está compuesto el equipo de ingeniería y construcción del satélite?

El equipo está integrado por egresados, profesores investigadores y alumnos. Son de las áreas de Ingeniería Electrónica, Ingeniería en Telecomunicaciones, Ingeniería Informática, Ingeniería Industrial, Ingeniería en Inteligencia Artificial.

¿Cómo beneficia a la comunidad UP y a la comunidad emprendedora de Argentina?

Involucra a los alumnos e investigadores en tecnologías y proyectos de punta en tecnología espacial, electrónica y de comunicaciones, generando capacidad de emprender proyectos ambiciosos tanto en sus aspectos tecnológicos y empresariales.

Desafíos tecnológicos de la misión

Investigadores, egresados, y estudiantes UP trabajando en el diseño, desarrollo, y ensayos en tierra de los subsistemas del satélite 3

La tecnología que investiga el satélite apunta a cubrir los requerimientos de comunicación de zonas muy extensas y alejadas de los centros urbanos, con dispositivos terrestres de muy baja potencia.

El satélite debe establecer comunicaciones con dispositivos pequeños con pequeñas baterías, que no cuentan con grandes antenas, ni receptores complejos como para facilitar la comunicación a grandes distancias como lo es hacia una radiobase en el espacio. Esto obliga a disponer toda la complejidad tecnológica en el satélite que debe compensar la simplicidad de los dispositivos en tierra. La gran cantidad de dispositivos abarcados en las amplias zonas a cubrir, representa otro desafío, extendiendo la complejidad de procesar y mitigar interferencias.

La necesidad de compatibilizar y desplegar en redes no terrestres las tecnologías que originalmente se despliegan en redes terrestres, requiere extender y adaptar los estándares actuales para comunicaciones celulares, y para las diferentes variantes de comunicación IoT. Aparecen nuevas complejidades de sincronismo, de handoff entre diferentes satélites, y entre satélites y redes terrestres, de latencia, de atenuación de señal y otras.

Etapas del LABSAT IoT

En esta etapa, los equipos de trabajo de la UP que representan las áreas de Telecomunicaciones, de Programación de Operaciones, y de Control de Orientación, están preparando los primeros subsistemas específicos de misión, y de control, que se van a usar en el espacio.

Los primeros prototipos de cada módulo del satélite son construídos como “Modelos de Ingeniería”, que permiten su ensayo, manipulación y debug en el Laboratorio de Electrónica y Comunicación (LEC) de la Facultad de Ingeniería de la UP. Una vez concluido el ciclo de desarrollo de cada módulo, se construye su “Modelo de Vuelo” y se prepara para su integración al satélite en el Laboratorio de Tecnología de Satelital (LTS) de la UP.

Las estructuras para soporte, las estructuras para ensayos de control de actitud, y los blindajes, están siendo construidos en el Laboratorio de Prototipación, Control y Robótica (LCPR) de la UP.

En la actualidad, la mayoría de los módulos del satélite se encuentran listos para comenzar a integrarse en el satélite en el Laboratorio de Tecnología de Satelital.

En paralelo a esto los equipos de desarrollo de operaciones están trabajando en la programación de la computadora de vuelo, y el equipo de procesamiento de señales está trabajando en la optimización de los FPGA’s y de los algoritmos de procesamiento para el tratamiento de las señales de comunicación en las distintas tecnologías y bandas de trabajo a cubrir.

Investigadores, egresados, y estudiantes UP trabajando en el diseño, desarrollo, y ensayos en tierra de los subsistemas del satélite 2

Investigadores, egresados y estudiantes UP trabajando en el diseño, desarrollo, y ensayos en tierra de los subsistemas del satélite.

Oportunidad y estímulo

Investigadores, egresados, y estudiantes UP trabajando en el diseño, desarrollo, y ensayos en tierra de los subsistemas del satélite 1

Para los estudiantes, graduados y profesores esta iniciativa representa una gran oportunidad y estímulo ya que los conecta con tecnología de punta e incentiva a relacionarse con los procesos de transformación de las telecomunicaciones y la industria espacial, que en estos momentos se encuentra en pleno auge en el país.

Actualmente está en marcha un proceso global de desarrollo de estándares que van a regir la expansión de los servicios de telecomunicaciones de los próximos años. Este proyecto se adelanta a este proceso, desarrollando, ensayando y validando las alternativas tecnológicas y las innovaciones necesarias para estos nuevos servicios, y generando desarrollo, trabajo y emprendimiento.

Los nuevos emprendimientos de la economía del New-Space, requieren inversión de riesgo y desarrollo de tecnologías que actualmente se encuentran en competencia entre muchas alternativas. Las empresas y tecnologías que resulten liderando surgirán de los emprendimientos tecnológicos como el LABSAT que habiliten su despliegue, ensayo y provisión como servicio.

Entre los servicios a ensayar y desplegar por el LABSAT IoT, están las comunicaciones con millones de objetos autónomos, generalmente muy pequeños que se encuentren desplegados por amplias regiones no urbanas y que tengan restricciones de energía y de peso. Ya se ha aprendido que económicamente no es viable el despliegue de redes terrestres de comunicación en grandes zonas no urbanas, e incluso en el mar, y que el despliegue a través de satélites de órbita baja (LEO) lleva la mejor opción económica y tecnológica. Pero no hay todavía tecnologías que sean claramente las ganadoras para lograr ese despliegue y los emprendimientos y desarrollos tecnológicos como el LABSAT IoT irán aclarando el futuro del sector.

“En la Facultad de Ingeniería de la UP nos planteamos hacer crecer todos los años la capacidad de nuestros laboratorios para desarrollar y ensayar nuevas tecnologías en proyectos de punta. Es por eso que impulsamos este proyecto de generar un laboratorio satelital de telecomunicaciones, de órbita baja, y abrir los servicios del laboratorio orbital a otras universidades e instituciones del ecosistema tecnológico argentino”, explica el Ing. Alejandro Popovsky, decano de la Facultad de Ingeniería UP y director del Proyecto LABSAT IoT.

Como bien expresa la misión del Proyecto, el objetivo del laboratorio satelital integrado por nanosatélites no geoestacionarios, es inicialmente para poder desarrollar capacidades de investigar y ensayar tecnologías del entorno espacial hacia la tierra.

El Ing. Alejandro Popovsky destacó: “El LABSAT IoT es mucho más que un proyecto de integración de tecnologías. Sobre todo en áreas de telecomunicaciones que representan la “misión” del proyecto. Estamos trabajando con tecnologías que no están estandarizadas, sino que en el mundo están en etapa de discusión en organismos de estandarización, en etapas de ensayos y pruebas de concepto, en etapas de planificación de servicios futuros. Debemos alcanzar y superar estas tecnologías a través de las capacidades que habilitará nuestro LABSAT”.

“A muchas instituciones les interesa participar de un proyecto espacial, y de alguna manera lo van a poder hacer porque nuestro proyecto es un laboratorio espacial a través del cual los futuros ingenieros, emprendedores e investigadores de la Argentina podrán realizar ensayos de tecnologías de telecomunicaciones. Vamos a abrir a universidades y emprendimientos argentinos la posibilidad de acceder a estas capacidades”, concluyó el decano de la Facultad de Ingeniería de la UP.

Asociación

El proyecto es realizado en asociación entre la UP y Fundetec (Fundación para el Desarrollo de las Telecomunicaciones, la Electrónica y la Comunicación), que es la fundación de Copitec (Consejo Profesional de Ingeniería de Telecomunicaciones, Electrónica y Computación). La Universidad de Palermo y COPITEC/FUNDETEC recibieron el apoyo de la Secretaría de Industria, Economía del Conocimiento y Gestión Comercial de la Nación, para el inicio del proyecto en diciembre de 2021. La Facultad de Ingeniería de la UP realiza Ingeniería y Construcción del satélite, y FUNDETEC realiza la gestión administrativa del proyecto.

El laboratorio permitirá el acceso a las comunidades académicas y de investigación de estas instituciones, y también a emprendimientos, lo que impulsará el desarrollo del sector espacial y de telecomunicaciones. Entre las instituciones que adhieren al proyecto y que podrán utilizar las facilidades del Labsat IoT para proyectos de investigación están CITEDEF, LIA Aerospace, UTN FRBA, UNDAV, UNM, UNRN, Univ. Austral, UTN NQN, ICTE, AEROPAC, y UNDEF.

Alejandro Popovsky

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