"El primer satélite" es el artículo del docente Juan Pechiar que relata la historia del proyecto nacido en la Facultad que llevó a nuestro país a poner en órbita su primer satélite en 2014.
El primer satélite
La exploración del espacio comenzó en 1957 con la puesta en órbita del primer satélite artificial, el Sputnik 1, por parte de la Unión Soviética. Fue seguido, a los pocos meses, por el lanzamiento desde Estados Unidos del Explorer I. En ese comienzo de la denominada carrera espacial ya participaban las universidades. La tecnología espacial requiere conocimientos científicos avanzados, y realizar ciencia en el espacio requiere tecnología avanzada. Es justamente en las universidades donde se produce un círculo virtuoso por el cual ciencia y tecnología se sirven mutuamente para avanzar.
La exploración espacial tuvo un desarrollo vertiginoso. En pocos años se enviaron personas al espacio y se pusieron en órbita satélites científicos, comerciales y militares. Se llevaron instrumentos a la Luna, y luego gente. Sondas y robots han explorado la totalidad del Sistema Solar, y estaciones espaciales habitadas orbitan nuestro planeta. Y tal vez sepamos relativamente más de Marte que del fondo de nuestros océanos.
Aprendizaje en proyectos
A finales de 2006, un grupo de allegados al Instituto de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería (Fing) de la Universidad de la República (Udelar) trajo la idea de hacer un satélite acá. Hubo discusiones y tormentas de ideas. ¿Por qué no? Hubo muchos por qué no: parecía algo costoso y trabajoso, en una institución con recursos escasos, con una agenda de investigación establecida y muchos estudiantes de los que ocuparse. Pero también quedó claro desde el principio que este sería un proyecto completamente dedicado a la formación de capacidades en el país.
Tener un satélite en órbita no es lo mismo que aprender a hacer un satélite. Esto último era lo que nos interesaba: aprender todo lo necesario para poder construir un satélite funcional, aunque nunca llegásemos a financiar el lanzamiento. Involucrar a muchos estudiantes de grado, aprender cosas nuevas, fomentar nuevas líneas de investigación, establecer contacto con otras universidades, colaborar con empresas e instituciones del medio y, en especial, motivar a niños y jóvenes en ciencia y tecnología. Estas ideas fueron los cimientos del proyecto.
A principios de 2007 comenzamos investigando el estado del arte en satélites pequeños, y cómo muchas otras universidades estaban en el mismo camino. A mitad de año ya había seis estudiantes que comenzaban a desarrollar los primeros prototipos de satélite.
Estos prototipos de bajo costo, que llamamos GloboSat, eran dispositivos con varios sensores y otros experimentos, que transmitían información constantemente por un sistema de radio. Cada GloboSat era transportado por un globo sonda, que es un globo que se infla con helio, mide unos dos metros de diámetro en el momento del lanzamiento y sube hasta más de 30 kilómetros de altitud. A esas alturas, por la baja presión atmosférica, el globo mide cerca de diez metros de diámetro y explota. Un paracaídas se encarga de que el GloboSat descienda de forma controlada en alguna parte del país.
Entre 2008 y 2010, cuatro versiones de GloboSat fueron liberadas, operadas y recuperadas exitosamente. Se aprendió mucho de electrónica, energía, bajo consumo, funcionamiento en condiciones extremas, software, telecomunicaciones. Y muy especialmente se aprendió a elaborar sistemas robustos, que debían funcionar por su cuenta sin alguien cerca que pudiera reiniciarlo o restablecerlo en caso de fallo.
A esa altura, ya había estudiantes haciendo prototipos de partes de lo que sería un pequeño satélite. Aun sin presupuesto, existía la fuerte convicción de que el aprendizaje mediante proyectos desafiantes era un camino acertado. La forma tradicional de impartir conocimientos en las universidades es por medio de clases expositivas: un docente frente al pizarrón cuenta lo que sabe de un tema, y decenas de estudiantes toman apuntes, con la esperanza de que algún día esas notas de clase adquieran sentido y los ayuden a salvar el examen. Pero el verdadero aprendizaje se produce cuando uno se tiene que remangar e intentar resolver un problema concreto o desarrollar un proyecto de la vida real. Por eso, en la enseñanza de la ingeniería son tan importantes los trabajos de laboratorio y los proyectos realizados durante la carrera.
En el mundo hay universidades pioneras en el llamado aprendizaje basado en proyectos, donde aprender haciendo es la norma.
La Facultad de Ingeniería organiza anualmente Ingeniería deMuestra, una exposición gigante de proyectos y trabajos de investigación. Allí estábamos en 2010, mostrando los avances hacia la construcción de un satélite, cuando captamos la atención de las autoridades de Antel, la empresa estatal de telecomunicaciones. La empresa se sintió identificada con los propósitos del proyecto: generación de conocimientos locales en varias áreas de la ingeniería, consolidación de capacidades existentes, y difusión de ciencia y tecnología hacia niños y jóvenes de todo el país. Así, en agosto de 2011 la Udelar y Antel firmaron un convenio para la construcción conjunta de un nanosatélite.
Habitualmente los convenios con la Udelar son unidireccionales: la Udelar realiza un desarrollo o estudio para una empresa o institución que lo requiere. Lo novedoso del trabajo en el satélite era que ambas instituciones realizarían el desarrollo en forma conjunta. Un equipo en la Fing se encargaría de una parte llamada aviónica, mientras que un equipo en Antel desarrollaría la carga científica.
La aviónica comprende la energía, el telecomando, el control y la telemetría del satélite. La carga científica consiste en captores de imagen, su procesamiento y transmisión.
En una carrera tan agotadora como enriquecedora, el nanosatélite, cuyas dimensiones son: 10 centímetros por 10 centímetros por 20 centímetros, completamente diseñado y construido en el país, superó las pruebas de calificación para vuelo en febrero de 2014, y el 19 de junio de ese año fue puesto en órbita por un cohete ruso. Fue el primer objeto espacial de bandera uruguaya y fue operado desde nuestras estaciones terrenas por casi un año, superando todas nuestras previsiones.
Juan Pechiar
Sobre el autor
Pechiar es ingeniero y docente del Instituto de Ingeniería Eléctrica (Fing-Udelar) desde 1993. Fue coordinador del proyecto AntelSat.