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Nave espacial fraccionada

Una nave espacial fraccionada es una arquitectura satelital en la que las capacidades funcionales de una nave espacial monolítica convencional se distribuyen en múltiples módulos que interactúan a través de enlaces inalámbricos . A diferencia de otras agregaciones de naves espaciales , como constelaciones y cúmulos , los módulos de una nave espacial fraccionada son en gran medida heterogéneos y realizan funciones distintas que corresponden, por ejemplo, a los diversos elementos del subsistema de un satélite tradicional.

Historia

El término "nave espacial fraccionada" parece haber sido acuñado por Owen Brown y Paul Eremenko en una serie de artículos de 2006, [1] [2] [3] que sostienen que una arquitectura fraccionada ofrece más flexibilidad y robustez que el diseño tradicional de satélites durante la misión. operaciones, y durante el diseño y la adquisición .

La idea se remonta al menos a un artículo de 1984 de P. Molette. [4] Los análisis de Molette y posteriores de Rooney [5] concluyeron que los beneficios de las naves espaciales fraccionadas eran superados por su mayor masa y costo. En 2006, Brown y sus colaboradores [3] [6] afirman que el valor de opción de la flexibilidad , el valor de seguro de una mayor robustez y los efectos de la producción en masa superarán cualquier penalización, y hacen una analogía con los grupos distribuidos de computadoras personales (PC). que están superando a las supercomputadoras . [ cita necesaria ] Un estudio de 2006 realizado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts parece haber corroborado esta última opinión. [7]

Desarrollo

En 2007, DARPA , la organización de tecnología avanzada del Pentágono , publicó un anuncio [8] solicitando propuestas para un programa titulado Sistema F6, cuyo objetivo es demostrar "la viabilidad y los beneficios" de una arquitectura de satélite fraccionado a través de una demostración espacial. El programa parece enfatizar las redes inalámbricas como un habilitador técnico crítico, junto con modelos econométricos para evaluar [ se necesita aclaración ] si la arquitectura es ventajosa sobre los enfoques convencionales y cuándo [9].

DARPA pidió el desarrollo de código abierto de los protocolos e interfaces de redes y comunicaciones para los módulos de naves espaciales fraccionadas. Este paso inusual se produjo presumiblemente en un esfuerzo por hacer proliferar el concepto y reflejar en el espacio el desarrollo de Internet terrestre .

En 2008, DARPA anunció que se otorgaron contratos para la fase de desarrollo preliminar del programa System F6 a equipos encabezados por Boeing , Lockheed Martin , Northrop Grumman y Orbital Sciences . [10]

En diciembre de 2009 se adjudicó la segunda fase del programa a Orbital Sciences , junto con IBM y JPL . [11]

En febrero de 2010, la Agencia Espacial Europea (ESA) completó un estudio sobre satélites fraccionados en el marco del programa GSTP. [12]

El 16 de mayo de 2013, DARPA confirmó que cancelaron la demostración del satélite de vuelo en formación, lo que significa que cerraron el proyecto. [13]

ANDESITE es una nave espacial fraccionada con 8 componentes, [14] [15] y fue lanzada el 13 de junio de 2020.

Misceláneas

El fraccionamiento de una misión de satélite de comunicaciones parece estar sujeto a la patente estadounidense 6.633.745 , " Clúster de satélites que comprende una pluralidad de satélites modulares ".

Referencias

  1. ^ Marrón, Owen; Eremenko, Paul (2006). "La propuesta de valor para las arquitecturas de espacios fraccionados" (PDF) . Espacio AIAA 2006 . San José, CA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. págs. Documento núm. AIAA–2006–7506. Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2009.
  2. ^ Marrón, Owen; Eremenko, Paul (2006). "Arquitecturas de espacios fraccionados: una visión para un espacio receptivo" (PDF) . IV Congreso Espacio Responsivo . Los Ángeles, CA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. págs. Documento n.º AIAA-RS4-2006-1002. Archivado desde el original (PDF) el 17 de febrero de 2010.
  3. ^ ab Brown, O.; Eremenko, P.; Roberts, C. (2006). "Análisis costo-beneficio de una arquitectura SATCOM fraccionada nocional" (PDF) . 24ª Conferencia Internacional de Sistemas de Comunicaciones por Satélite . San Diego, CA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. págs. Documento núm. AIAA–2006–5328. Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2009.
  4. ^ Molette, P.; Cougnet, C.; Saint-Aubert, PH.; Joven, RW; Helas, D. (1984). "Comparación técnica y económica entre una plataforma espacial geoestacionaria modular y un grupo de satélites". Acta Astronáutica . 12 (11). Pérgamo Press Ltd.: 771–784. Código bibliográfico : 1984AcAau..11..771M. doi :10.1016/0094-5765(84)90097-3.
  5. ^ Rooney, Kevin (agosto de 2006). "Un ejercicio de fraccionamiento de misiones de naves espaciales" (PDF) . Presentación . Boeing. Archivado desde el original (PDF) el 21 de febrero de 2019 . Consultado el 13 de enero de 2008 .
  6. ^ Marrón, Owen; Largo, Andrés; Shah, Naresh; Eremenko, Paul (2007). "El costo del ciclo de vida del sistema en condiciones de incertidumbre como métrica de diseño que abarca el valor de la flexibilidad arquitectónica" (PDF) . Espacio AIAA 2007 . Long Beach, CA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. págs. Documento núm. AIAA–2007–6023. Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2009.
  7. ^ Weigel, Annalisa (3 de abril de 2006). "Estudio de siembra de arquitecturas de naves espaciales fraccionadas". AFRL-VS-PS-TR-2006-1026 . Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea. Archivado desde el original el 22 de mayo de 2011.
  8. ^ "Sistema F6". Anuncio amplio de agencia . DARPA. 2007. Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2008.
  9. ^ Mosleh, Mohsen; Dalili, Kia; Heydari, Babak (2014). "Modularidad óptima para naves espaciales fraccionadas: el caso del sistema F6". Procedia Ciencias de la Computación . más aún. págs. 164-170. doi : 10.1016/j.procs.2014.03.021 .
  10. ^ "DARPA adjudica contratos para programa de naves espaciales fraccionadas" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2009 . Consultado el 13 de mayo de 2008 .
  11. ^ "DARPA adjudica contrato para el diseño detallado del programa de naves espaciales fraccionadas" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 14 de diciembre de 2009 .
  12. ^ [1]
  13. ^ "DARPA cancela la demostración de satélites de vuelo en formación". Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2013 . Consultado el 17 de noviembre de 2014 .
  14. ^ Parham, J. Brent; Kromis, María; Teng, Phillip; Zosuls, Aleks; Walsh, Brian; Semeter, Joshua (5 de agosto de 2018). ANDESITE: un enjambre creado por estudiantes desde el concepto hasta el lanzamiento y más allá. 32ª Conferencia Anual AIAA/USU sobre Pequeños Satélites. Logan, Utah: USU . Consultado el 10 de junio de 2020 .
  15. ^ Krebs, Gunter (9 de mayo de 2020). "ANDESITA". Página espacial de Gunter . Consultado el 10 de junio de 2020 .

enlaces externos