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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7624| Título : | Preparación de manuales de procedimientos para impartir temas relacionados con el Análisis y Diseño de una Misión Espacial. |
| Autor : | FERRER PEREZ, JORGE ALFREDO |
| Fecha de publicación : | 2020 |
| Resumen : | En la última década, el auge de la actividad espacial a nivel mundial a aumentado por el cambio de paradigma de los proyectos espaciales más cortos y accesibles a todos los países del mundo. Un ejemplo de estos proyectos son los cubesats, que son satélites de pequeñas dimensiones que han demostrado un gran potencial para diferentes aplicaciones. Para desarrollar cualquier proyecto espacial, es necesario llevar a cabo un proceso de análisis y diseño que permitan identificar los requerimientos iniciales que serán utilizados para llevar a cabo el proyecto. Sin embargo, este proceso es confuso y lleno de fases que deben de ser entendidas para poder plantear el proyecto en su totalidad. Este proyecto planeta la generación de material especializado en español que permita entender todas las fases que se necesitan para plantear una misión espacial así como toda la documentación requerida para realizar su seguimiento y ejecución. Con esto se espera brindar tanto a estudiantes como a profesores e investigadores en el área de tecnología espacial de los elementos que les permitan plantear un proyecto espacial a lo largo de toda su vida. |
| URI : | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7624 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | FERRER PEREZ, JORGE ALFREDO |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2020 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2020-2022 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Objetivo general: Generar material y documentos especializados en español para el análisis y diseño de una misión espacial siguiendo la metodología NASA para plantear una proyecto espacial. Si bien existen diferentes metodologías como la Europea (ESA), Japonesa (JAXA), Rusa (ROSCOMOS), Koreana (KARI), India (ISRO) solo por mencionar algunos ejemplos. Se eligió la Estadounidense, por la gran cantidad de documentación disponible ya sea electrónica o física. Objetivos específicos: "+ Estudiar la metodología de sistemas espaciales de NASA para proponer una tropicalización para México. + Generar la documentación que se requiere para hacer el seguimiento de una misión espacial durante toda la vida del proyecto. + Generar el material escrito que permita la impartición de un curso de análisis y diseño de una misión espacial dentro y fuera de la UNAM." |
| metadata.dc.description.strategies: | Para este proyecto se plantea utilizar la metodología CDIO (Concebir, Diseñar, Implementar, Operar) combinado con la metodología SMAD (Space Mission Analysis and Design). |
| metadata.dc.description.goals: | Primer año: Las actividades que se planean son las siguientes: + Organizar salidas de campo para que alumnos de licenciatura de CU visiten las instalaciones de la Unidad de Alta Tecnología de la Facultad de Ingeniería de la UNAM y puedan conocer los equipos con los que se realizan desarrollo y caracterización de sistemas espaciales para satélites pequeños. + Realizar las órdenes de compra para adquirir los componentes, artículos, equipo de laboratorio y computo considerados para realizar los productos comprometidos. + Realizar el reclutamiento de dos estudiantes de licenciatura que apoyaran a la generación de los productos comprometidos. + Redactar los productos comprometidos siguientes: 1.- Elaboración de un manual para Systems Tool Kit (STK) para usuarios que por primera vez experimenten el software para diseñar la órbita de una misión espacial. 2.- Elaboración de un curso sobre la "arquitectura general de una misión espacial" cuyo contenido tentativo es: + Carga útil como elemento crítico y principal de una misión espacial. + Plataformas espaciales y sus aplicaciones. + Segmento terrestre. + Personal especializado para la operación de una misión espacial. + Geometría de órbitas satelitales y sus aplicaciones. + Elementos de puesta en órbita del objeto espacial. + Estimación de costos de una misión espacial. 3.- Elaboración de un curso donde se muestren los "elementos en la línea de tiempo de una misión espacial" cuyo contenido tentativo es: + Desarrollo e integración de la tecnología necesaria para una misión espacial. + Pruebas de certificación de sistemas espaciales. + Estudio de factibilidad de opciones de lanzamiento del objeto espacial a órbita. + Calendarización de producción de tecnología y lanzamiento para una misión de constelación. + Estudio de confiabilidad de la tecnología seleccionada para la misión espacial. + Estudio de reemplazo del objeto espacial en caso de falla. + Análisis de riesgo de colisión del objeto espacial y reglamento del uso del espacio. Segundo año: Las actividades que se planean son las siguientes: + Organizar salidas de campo para que alumnos de licenciatura de CU visiten las instalaciones de la Unidad de Alta Tecnología de la Facultad de Ingeniería de la UNAM y puedan conocer los equipos con los que se realizan desarrollo y caracterización de sistemas espaciales para satélites pequeños. + Realizar las órdenes de compra para adquirir los componentes, artículos, equipo de laboratorio y computo considerados para realizar los productos comprometidos para el segundo año. + Realizar el reclutamiento de dos estudiantes de licenciatura interesados en realizar su tesis los cuales apoyaran a la generación de los productos comprometidos. + Redactar los productos comprometidos siguientes: 1.- Elaboración de un "manual para la generación de documentación para una Misión Espacial". Este manual tiene por objetivo ser la guía para la generación de documentos de una misión espacial siguiendo estándar NASA. Estos documentos son la base para realizar el seguimiento de un proyecto. Es importante mencionar que estos documentos son sumamente complejos ya que consideran diferentes aspectos del ciclo de vida de una misión espacial. Es importante mencionar que si bien existen otros estándares como el de JAXA, ESA, ROSCOSMOS, etc, se utilizará para este proyecto el estándar NASA por la gran variedad de materiales de consulta disponible en inglés. 2.- Elaboración de una práctica de "integración de un modelo educacional de un satélite". Para esta práctica se utilizará un kit educacional para que el alumno conozca los subsistemas de un satélite y como estos se integran en un sistema completo. 3.- Elaboración de un curso donde se muestre la "definición de los usuarios y demandas específicas" cuyo contenido tentativo es: El contenido tentativo de este producto es el siguiente: + Necesidades de usuarios de carácter social, comercial y/o científico. + Instituciones de gobierno que demandan servicios derivados de una misión espacial. + Necesidades específicas de navegación global derivada de una misión espacial para constelación. + Necesidades de misiones espaciales cercanas a la Tierra con impacto en la meteorología, etc. + Tendencia de las misiones espaciales en constelación para servicios de telecomunicaciones. + Misiones espaciales para la exploración de planetas y su posible colonización. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | Este proyecto ha sido muy retador por la gran cantidad de información disponible en temas relacionados con el Análisis y Diseño de una Misión Espacial. Aunque existen referencias sumamente utilizadas como el libro de “NASA System Engineering Handbook” o “Space Mission Analysis and Design: The New SMAD”, los conceptos manejados en muchos casos son vagos y requieren a su vez de otros documentos para poder entender los detalles de la metodología de ingeniería de sistemas. En este sentido, algo que permitió encontrar y delimitar la información de los productos desarrollados, fue la participación en un proyecto nanosatélite llamado K’OTO. Este proyecto se está llevando actualmente en la Unidad de Alta Tecnología de la UAT en Querétaro y ha sido fuertemente financiado por la Secretaría de Desarrollo Sustentable del Gobierno de Querétaro. Es a través de este proyecto que se han podido detectar y delinear los conceptos mínimos necesarios que se requieren conocer para poder desarrollar una misión espacial. Desde el hecho de conocer las diferentes fases que forman un proyecto espacial, los diferentes documentos que se generan y su contenido, las herramientas computacionales que se utilizan, costos y tiempos para realizar el desarrollo, requisitos de lanzamiento, hasta temas complejos de seguridad, despliegue y operaciones. Las referencias antes mencionadas presentan un vasto conjunto de elementos que deben de ser considerados, no se cuentan con ejemplos claros y concisos de cómo aplicar muchos de estos conceptos, a menos de que se tenga la oportunidad de desarrollar un proyecto espacial, permitiendo adquirir y aplicar los conceptos requeridos usando una metodología con enfoque a la ingeniería de sistemas. Ya que muchos conceptos se encuentran en inglés, otro reto fue la tropicalización de conceptos al idioma español que permitiera comprender de manera clara el sentido de las palabras. La experiencia que el grupo de trabajo ha tenido a lo largo de los años en el sector espacial, fue sumamente beneficioso para poder elaborar de menara clara y entendible como desarrollar una misión espacial. Para esto se generaron 3 productos del tipo Curso, que permitirán a los interesados adquirir un conocimiento básico de los elementos que forman una misión espacial. Por otro lado los dos documentos tipo manual, tienen por objetivo acercar al lector al uno de una poderosa herramienta llamada STK y presentar una guía general para generar toda la documentación. Finalmente, se plantea una primera práctica, utilizando una herramienta computacional llamada OpenApp que acoplada con el OpenKit acercan al lector a los sistemas que forman una plataforma satelital así plantear una misión de manera fácil y didáctica. Por todo lo anterior, se considera que este proyecto pone las bases de documentos de referencia en español que permitan a diferentes usuarios de habla hispana adquirir diferentes elementos considerados para diseñar una misión espacial propia. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Se pudieron realizar las órdenes de compra para adquirir los componentes, artículos, equipo de laboratorio y computo considerados para realizar los productos comprometidos, lo cuales fueron 6 en total. La descripción de estos productos se incluye en el aparatado de Productos Terminados. Es pertinente mencionar que debido a la situación sanitaria no se pudieron organizar salidas de trabajo de campo para que los alumnos de CU visitaran las instalaciones de la Unidad de Alta Tecnología en Juriquilla Querétaro. Finalmente, dado que este proyecto fue realizado en el Campus Querétaro de la UNAM, se tuvo la participación de estudiantes del ITQ para la elaboración de los productos comprometidos. Sin embargo, al no ser estudiantes de la UNAM, no fue posible otorgarles una beca, por lo que el recurso asignado a la partida 732 no fue ejercido. |
| metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Ingeniería |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Ingenierías |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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