Resumen de Critical Design of the FACSAT-2 mission CubeSat for the observation and analysis of the Colombian Territory

Sonia Rincón, Juan Manuel Cárdenas García, Karen N. Pirazán, Ignacio Acero, Ronald Hernán Hurtado Velasco, Ernesto David Cortés García

• español

  El artículo presenta el diseño crítico del nanosatélite para la misión espacial FACSAT-2 (SAT-CHIRIBIQUETE) para la observación y análisis georreferenciado del territorio colombiano con fines de protección ambiental. El satélite proporciona, a través de dos cargas útiles, datos como imágenes multiespectrales electroópticas (resolución entre 4,75 m y 5 m) y, en paralelo, datos mediante un espectrómetro en el rango espectral infrarrojo de onda corta de 1000-1700 nm para el seguimiento de gases de efecto invernadero. Con base en los requerimientos técnicos de alto nivel y el concepto operacional, se realiza la identificación de insumos y la definición de la arquitectura de los segmentos espacial, terrestre y de lanzamiento, definiendo un satélite de seis unidades, un segmento terrestre con una antena de banda S/X en la ciudad de Cali, y el uso de un EXOpod con características asociadas al lanzador. Bajo los estándares ECSS de la Agencia Espacial Europea se definen en detalle y se caracterizan los subsistemas la Estructura y sistema mecánico, Sistema de energía eléctrica, Sistema de manejo de datos y comandos, Sistema de comunicación a bordo, Sistema de control de actitud y determinación. La solución de diseño inicial se personalizó en función de los espacios, requerimientos operacionales y técnicos, y el presupuesto financiero disponible para la misión espacial. Es de anotar, que el articulo contiene aportes exclusivos de Colombia con la definición de la antena Banda S/X, el software de cifrado, el diseño e implementación de la tarjeta de interface física para lograr compatibilidad electrónica entre el bus satelital y el espectrómetro Argus 2000.

• English

  The article presents the critical design of the CubeSat for the FACSAT-2 (SAT-CHIRIBIQUETE) space mission for the georeferenced observation and analysis of the Colombian territory for environmental protection purposes. The satellite provides, through two payloads, data as electro-optical multispectral images (resolution between 4.75 m and 5 m) and, in parallel, data using a spectrometer in the short-wave infrared spectral range of 1000-1700 nm for monitoring greenhouse gases. Based on high-level technical requirements and the operational concept, the input identification and definition of the architecture of the space, ground, and launch segments were performed, defining a six-unit satellite, a ground segment with an S/X-band antenna in the city of Cali, and the use of an EXOpod with launcher-associated characteristics. The subsystems of the mechanical structure, electrical power system, data and command handling system, on-board communication system, and attitude control and determination system were defined and characterized in detail, in accordance with the ECSS standards of the European Space Agency. The initial design solution was customized based on spaces, operational and technical requirements, and the financial budget available for the space mission. It is noteworthy that the article contains exclusive contributions from Colombia, including the definition of the S/X-Band antenna, encryption software, and the design and implementation of the physical interface board to achieve electronic compatibility between the satellite bus and the Argus 2000 spectrometer.