Hacia fin de a\u00f1o, si todo sale bien, el prototipo de un nuevo cohete de aluminio, totalmente proyectado y construido en Brasil estar\u00e1 listo para ser lanzado al espacio desde el Centro de Lanzamiento de Barreira do Inferno, en Natal, R\u00edo Grande do Norte. El veh\u00edculo, con 3,2 metros de longitud, est\u00e1 siendo finalizado por cient\u00edficos del Departamento de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica de la Universidad de Brasilia (UnB). Forma parte de uno de los 15 proyectos que integran el Programa Uniespacio, que lleva adelante la Agencia Espacial Brasile\u00f1a (AEB), que tiene como objetivo promover la inserci\u00f3n de la comunidad cient\u00edfica nacional en el Programa Espacial Brasile\u00f1o y fomentar el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas para el sector. Luego de casi tres a\u00f1os de investigaci\u00f3n \u2014\u00a0y el esfuerzo de cerca de 50 investigadores de diversas universidades e institutos de investigaci\u00f3n \u2014, los resultados comienzan a aparecer.<\/p>\n
“Los 15 proyectos son de gran aplicaci\u00f3n en actividades de la AEB en \u00e1reas como lanzamiento de veh\u00edculos espaciales y sat\u00e9lites, computadoras de a bordo para aplicaci\u00f3n espacial, sensores y comandos para sistemas de control de altitud en sat\u00e9lites y materiales destinados a soportar altas temperaturas”, dice Jos\u00e9 Bezerra Pessoa Filho, jefe de la Divisi\u00f3n de Sistemas Espaciales del Instituto de Aeron\u00e1utica y Espacio (IAE), de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos, y miembro de la Comisi\u00f3n T\u00e9cnico-Cient\u00edfica de Uniespacio.<\/p>\n
Adem\u00e1s del desarrollo de esas nuevas tecnolog\u00edas, los proyectos tambi\u00e9n contribuyen para formar mano de obra especializada para el programa espacial, que cuenta con una osada agenda de misiones para los pr\u00f3ximos a\u00f1os. El pa\u00eds pretende promover, hasta 2014, el lanzamiento de tres versiones de Veh\u00edculo Lanzador de sat\u00e9lites (VLS), adem\u00e1s de colocar en \u00f3rbita o participar de trabajos conjuntos en m\u00e1s de una decena de sat\u00e9lites cient\u00edficos, meteorol\u00f3gicos, de telecomunicaciones y de observaci\u00f3n de la Tierra. Uno de esos macro proyectos es la segunda generaci\u00f3n de los Sat\u00e9lites Sino-Brasile\u00f1os de Recursos Terrestres (Cbers-3 y 4), con previsi\u00f3n de lanzamiento para 2008 y 2011 respectivamente, llevando a bordo c\u00e1maras totalmente producidas en el pa\u00eds (ver cuadro de la p\u00e1gina 71). Antes de eso, el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe) espera lanzar, en mayo de 2007, el Cbers-2B en sustituci\u00f3n del segundo sat\u00e9lite de serie, que fue al espacio en 2003. El cohete proyectado por la UnB es un buen ejemplo del \u00e9xito de Uniespacio, que recibi\u00f3 la suma de R$ 1 mill\u00f3n del gobierno federal para financiar los proyectos. El veh\u00edculo, proyectado para sobrepasar los 10 mil metros de altitud, dispone de una tecnolog\u00eda in\u00e9dita en Am\u00e9rica Latina: su propulsor est\u00e1 dotado de un sistema h\u00edbrido que funciona a partir de la mezcla de un oxidante l\u00edquido, el \u00f3xido nitroso (N2O), y un combustible s\u00f3lido, la parafina, semejante a la utilizada en la fabricaci\u00f3n de velas. La principal ventaja de ese tipo de combustible es que es m\u00e1s barato y simple para ser operado. “Gracias a una v\u00e1lvula que controla la inyecci\u00f3n del oxidante l\u00edquido, la combusti\u00f3n puede ser interrumpida en cualquier momento y, por eso, su manipulaci\u00f3n es m\u00e1s segura”, dice el profesor Carlos Alberto Gurgel, coordinador del proyecto. Por no mencionar que el combustible h\u00edbrido no es t\u00f3xico ni contaminante.<\/p>\n
El trabajo comenz\u00f3 a ser desarrollado por alumnos de grado de ingenier\u00eda mec\u00e1nica de la UnB, en el 2000, en el \u00e1mbito del Programa Uniespacio, y fue liderado por el ingeniero Ricardo Contaifer. Los resultados pueden, en el futuro, ayudar al pa\u00eds a adquirir tecnolog\u00eda para el uso de combustibles l\u00edquidos en cohetes, la m\u00e1s utilizada en veh\u00edculos espaciales.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n llevada adelante por el ingeniero mec\u00e1nico Carlos Henrique Marchi, coordinador del programa de postgrado en ingenier\u00eda mec\u00e1nica de la Universidad Federal de Paran\u00e1 (UFPR), tambi\u00e9n est\u00e1 asociada al desarrollo de cohetes de gran porte, mayores que el VLS, que utilizan ox\u00edgeno o hidr\u00f3geno l\u00edquido como propelentes. La finalidad principal de ese proyecto es la creaci\u00f3n de aplicaciones (software) que permita proyectar esos motores, utilizados actualmente por el cohete franc\u00e9s Ariane y por el trasbordador norteamericano, entre otros. “Son objetivos de la investigaci\u00f3n, la previsi\u00f3n del empuje (o fuerza) producido por el motor, la temperatura m\u00e1xima alcanzada por las paredes de ese mecanismo y la ca\u00edda de presi\u00f3n de desag\u00fce del l\u00edquido refrigerante a lo largo de los canales alrededor del motor-cohete”, destaca Marchi.<\/p>\n
De acuerdo con el investigador, son pocos los grupos de investigaci\u00f3n a nivel mundial que trabajan sobre los tres subsistemas: desagote del motor junto con la conducci\u00f3n\u00a0 de calor hacia las paredes y el desag\u00fce en los canales. “Aun as\u00ed esos grupos no realizan estimaciones de los errores num\u00e9ricos ligados a la soluci\u00f3n del problema”, resalta. “Es preciso estimar el error num\u00e9rico en una simulaci\u00f3n. De este modo, es posible comparar en forma adecuada resultados experimentales con los num\u00e9ricos y verificar si el modelo de simulaci\u00f3n reproduce el fen\u00f3meno real”.<\/p>\n
Otra investigaci\u00f3n importante para que el pa\u00eds avance en la exploraci\u00f3n espacial se est\u00e1 desarrollando en los laboratorios de la Universidad Federal de R\u00edo Grande do Norte (UFRN). All\u00ed, el ingeniero el\u00e9ctrico Francisco das Chagas Mota coordina un grupo que desarrolla un receptor de GPS (sigla en ingl\u00e9s para Sistema de Posicionamiento Global por Sat\u00e9lite) para ser utilizado en veh\u00edculos espaciales como cohetes de sondeo y sat\u00e9lites. “El equipamiento sirve para determinar con precisi\u00f3n la velocidad y la posici\u00f3n del cohete o del sat\u00e9lite en el espacio. Su principal innovaci\u00f3n es la incorporaci\u00f3n de ciertas caracter\u00edsticas, principalmente de software, que no se hallan presentes en receptores disponibles comercialmente, como la capacidad de funcionar en elevadas altitudes y en alta velocidad sin perder el sincronismo con la se\u00f1al del sat\u00e9lite”, afirma Mota.<\/p>\n
El proyecto se halla en la fase final de montaje de la m\u00e1quina, y en caso que no ocurran imprevistos, el receptor ser\u00e1 instalado en un cohete de sondeo a ser enviado al espacio en el pr\u00f3ximo a\u00f1o, desde Barreira do Inferno. “Actualmente los cohetes de sondeo lanzados en el pa\u00eds empleaban receptores de GPS importados. Con ese proyecto, dominaremos la tecnolog\u00eda de GPS adecuada para esos veh\u00edculos y, en el futuro, para la utilizaci\u00f3n en sat\u00e9lites”.<\/p>\n
El f\u00edsico Marcelo Carvalho Tosin, del Departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica de la Universidad Estadual de Londrina (UEL) (Paran\u00e1, Brasil), y el profesor Francisco Granziera J\u00fanior trabajan en el desarrollo de un dispositivo con potencial para ser embarcado en veh\u00edculos aeroespaciales. Se trata de un aparato capaz de calcular en tiempo real la actitud a partir de se\u00f1ales digitalizadas de sensores micro electromec\u00e1nicos o MEMS (Micro-Electro. Mechanical Systems). “La actitud de un objeto es la orientaci\u00f3n que \u00e9ste presenta en relaci\u00f3n con un eje de coordenadas fijas (latitud, longitud y altitud)”, explica el investigador. Conocer la actitud y el movimiento de un objeto es importante para diversas aplicaciones, como por ejemplo, para el reconocimiento y previsi\u00f3n que hace un piloto de su trayectoria durante el vuelo.<\/p>\n
Un determinante de actitud est\u00e1 normalmente compuesto por sensores y una unidad para el procesamiento de las se\u00f1ales de esos sensores. En el caso del aparato concebido en Londrina, el sistema utiliza informaciones en 3D acerca del campo magn\u00e9tico terrestre, el campo gravitacional y la velocidad angular para el c\u00e1lculo de la actitud. Para eso, un conjunto de magnet\u00f3metros, instrumentos destinados a la medici\u00f3n de la intensidad del campo magn\u00e9tico; aceler\u00f3metros, utilizados para medir aceleraciones; y gir\u00f3metros, que proveen informaci\u00f3n sobre la velocidad angular en una direcci\u00f3n dada, son empleados en conjunto con un sistema de digitalizaci\u00f3n y procesamiento de datos. Un prototipo ya se halla listo y el proyecto ser\u00e1 concluido con la implementaci\u00f3n de algoritmos de calibraci\u00f3n y alineamiento de sensores. Seg\u00fan Marcelo Tosin, aunque posea aplicaciones aeroespaciales, el determinante de actitud que est\u00e1 desarrollando tambi\u00e9n es requerido para el uso terrestre y personal como sistemas de navegaci\u00f3n personal, sistemas de seguridad para monitoreo de cargas, dispositivos para interacci\u00f3n con juegos de computadora y juguetes para ni\u00f1os. “El sector aeroespacial es uno de los que m\u00e1s contribuir\u00e1n para agregar nuevas tecnolog\u00edas a productos de consumo masivo, tales como electrodom\u00e9sticos, autom\u00f3viles y vestuario entre otros. El uso de sensores MEMS de bajo costo en un determinante de actitud y la posibilidad de emplearlo en productos de uso cotidiano, conforman dos grandes novedades de ese proyecto”, dice Tosin.<\/p>\n
Estructuras cil\u00edndricas Todas esas propiedades hacen de los nanotubos de carbono los candidatos ideales para refuerzos en compuestos polim\u00e9ricos para sectores estrat\u00e9gicos, como los nanocompuestos de resina epoxi o resina fen\u00f3lica empleados en el fuselaje de cohetes y otros veh\u00edculos aeroespaciales. La resistencia de la estructura de las aeronaves es importante principalmente durante el reingreso de los veh\u00edculos en la atm\u00f3sfera terrestre. “El uso de materiales compuestos de resina polim\u00e9rica y nanotubos de carbono, inicialmente en lugares estrat\u00e9gicos de la estructura de veh\u00edculos espaciales, podr\u00eda traer provecho en cuanto a las propiedades mec\u00e1nicas, como tambi\u00e9n en la disipaci\u00f3n de calor y carga electrost\u00e1tica, minimizando los da\u00f1os causados por el bombardeo de iones”, dice la investigadora del CTDN, Clasc\u00eddia Furtado, una de las coordinadoras del proyecto junto con la profesora Glaura silva, de la UFMG. Los beneficios del uso de una cobertura de nanotubos en la estructura de las aeronaves, representa tambi\u00e9n una barrera funcional de bajo peso para evitar interferencias electromagn\u00e9ticas.<\/p>\n Los nanotubos tambi\u00e9n pueden resolver los da\u00f1os estructurales y de alteraci\u00f3n de dispositivos electr\u00f3nicos en aeronaves, debidos al fen\u00f3meno de lightning (descargas ocurridas durante tormentas el\u00e9ctricas). Materiales altamente conductores basados en nanotubos de carbono podr\u00edan disipar las cargas devenidas de una descarga el\u00e9ctrica. “El gran desaf\u00edo consiste precisamente en transferir el conjunto de propiedades de los nanotubos hacia un sistema compuesto, lo cual depende principalmente del grado de dispersi\u00f3n de los nanotubos y de las interacciones interfaciales entre ellos y la matriz polim\u00e9rica”, dice Clasc\u00eddia. “Nos encontramos trabajando en lo que he llamado investigaci\u00f3n ‘precompetitiva’, en la cual la tecnolog\u00eda est\u00e1 siendo desarrollada al mismo tiempo que la investigaci\u00f3n fundamental”. Seg\u00fan la investigadora, Brasil no se halla desfasado en relaci\u00f3n con otros pa\u00edses en la b\u00fasqueda de tales tecnolog\u00edas.<\/p>\n Fotograf\u00eda espacial<\/strong> Desarrollada por Opto Electr\u00f3nica, una empresa de base tecnol\u00f3gica de la ciudad paulista de S\u00e3o Carlos, la nueva c\u00e1mara genera im\u00e1genes en cuatro bandas del espectro electromagn\u00e9tico, desde el azul al infrarrojo pr\u00f3ximo. Con una sensibilidad de 20 metros de resoluci\u00f3n, ella est\u00e1 destinada al monitoreo ambiental y gerenciamiento de recursos naturales. Su campo de visualizaci\u00f3n, la franja del suelo visualizada por la c\u00e1mara, es de 120 kil\u00f3metros de largo. “Es la primera c\u00e1mara con esas caracter\u00edsticas enteramente desarrollada y producida en Brasil”, afirma el ingeniero del Inpe M\u00e1rio Luiz Selingardi, gerente t\u00e9cnico del Proyecto MUX.<\/p>\n La segunda c\u00e1mara ser\u00e1 una actualizaci\u00f3n de la C\u00e1mara de Im\u00e1genes de Amplio Campo Visual (WFI, sigla en ingl\u00e9s de Wide Field Imager). Ella est\u00e1 siendo desarrollada conjuntamente por Opto Electr\u00f3nica, responsable de la parte \u00f3ptica, en colaboraci\u00f3n con Equatorial Sistemas, empresa de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos especializada en la fabricaci\u00f3n de dispositivos espaciales, y que fue adquirida recientemente por la compa\u00f1\u00eda francesa EADS. Se trata de una c\u00e1mara de resoluci\u00f3n media, con 64 metros, y alto rango de cobertura. Funciona como una c\u00e1mara de lente grande angular y tiene un campo de alcance de 866 kil\u00f3metros.<\/p>\n La inversi\u00f3n realizada en el desarrollo de las dos c\u00e1maras alcanza a R$ 90 millones. “La fabricaci\u00f3n de esos equipamientos en Brasil representa un logro tecnol\u00f3gico importante. Las empresas relacionadas se capacitan en \u00e1reas de tecnolog\u00eda de avanzada, lo cual impulsa el desarrollo de otros productos”, destaca el ingeniero del Inpe Marcos Bertolino, responsable t\u00e9cnico por el proyecto de la WFI.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El programa Uniespacio desarrolla innovaciones tecnol\u00f3gicas para proyectos de cohetes y sat\u00e9lites","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[116],"class_list":["post-80707","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80707","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80707"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80707\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80707"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80707"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80707"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80707"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n<\/strong>Uno de los proyectos m\u00e1s innovadores de Uniespacio est\u00e1 siendo realizado en colaboraci\u00f3n entre la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG) y el Centro de Desarrollo de Tecnolog\u00eda Nuclear de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica (CDTN\/CNEN) y trata acerca del desarrollo de materiales compuestos (constituidos por la mezcla de materiales de distinta naturaleza) de inter\u00e9s para el sector aeroespacial, siendo los nanotubos de carbono uno de esos constituyentes. Los nanotubos de carbono son estructuras cil\u00edndricas formadas por \u00e1tomos de carbono, con di\u00e1metro de cerca de 1 nan\u00f3metro (1 mil\u00edmetro dividido 1 mill\u00f3n de veces) y longitud ilimitada. Ellos pueden presentar caracter\u00edsticas met\u00e1licas o de semiconductores y son \u00f3ptimos conductores t\u00e9rmicos y el\u00e9ctricos, adem\u00e1s de poseer extrema resistencia a la tracci\u00f3n y pueden ser torsionados y doblados sin que se produzca ruptura.<\/p>\n
\nLos Sat\u00e9lites Sino-Brasile\u00f1os de Recursos Terrestres (Cbers), versiones III y IV, desarrollados en cooperaci\u00f3n con China, van a salir al espacio con dos de las cuatro c\u00e1maras fotogr\u00e1ficas, proyectadas y construidas exclusivamente en Brasil. Una de ellas, la C\u00e1mara Multi-Espectral (MUX), ya pas\u00f3 a mediados de este a\u00f1o por los primeros test en el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe).<\/p>\n