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Nave espacial fraccionada

Impresión artística de una 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 entre múltiples módulos que interactúan a través de enlaces inalámbricos . A diferencia de otras agregaciones de naves espaciales , como las constelaciones y los clústeres , 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 de satélites tradicionales durante las operaciones de la misión 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 se veían superados por su mayor masa y coste. En 2006, Brown y sus colaboradores [3] [6] afirman que el valor de la opción de flexibilidad , el valor del seguro de una mayor robustez y los efectos de la producción en masa superarán cualquier penalización, y hacen una analogía con los clústeres distribuidos de ordenadores personales (PC) que están superando a los superordenadores . [ cita requerida ] Un estudio de 2006 del Instituto Tecnológico de Massachusetts parece haber corroborado esta última opinión. [7]

Desarrollo

En 2007, la DARPA , la organización de tecnología avanzada del Pentágono , emitió un anuncio [8] solicitando propuestas para un programa denominado Sistema F6, que tiene como objetivo demostrar "la viabilidad y los beneficios" de una arquitectura satelital fraccionada mediante una demostración espacial. El programa parece enfatizar la red inalámbrica como un facilitador técnico crítico, junto con el modelado econométrico para evaluar [ aclaración necesaria ] si y cuándo la arquitectura es ventajosa sobre los enfoques convencionales [9]

La DARPA solicitó el desarrollo de código abierto de los protocolos e interfaces de redes y comunicaciones para los módulos fraccionarios de la nave espacial. Se supone que esta medida inusual se tomó con el objetivo de difundir el concepto y reflejar en el espacio el desarrollo de Internet terrestre .

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

En diciembre de 2009, la segunda fase del programa fue adjudicada 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 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 ser objeto de la patente estadounidense 6.633.745 , " Clúster de satélites que comprende una pluralidad de satélites modulares ".

Referencias

  1. ^ Brown, Owen; Eremenko, Paul (2006). "La propuesta de valor para las arquitecturas espaciales fraccionadas" (PDF) . AIAA Space 2006. San José, CA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. pp. Documento n.º AIAA–2006–7506. Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2009.
  2. ^ Brown, Owen; Eremenko, Paul (2006). "Arquitecturas espaciales fraccionadas: una visión para un espacio responsivo" (PDF) . 4.ª Conferencia sobre espacio responsivo . Los Ángeles, CA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. pp. 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 de costo-beneficio de una arquitectura SATCOM fraccionada nocional" (PDF) . 24.ª Conferencia Internacional de Sistemas de Comunicaciones por Satélite . San Diego, CA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. pp. Documento n.º AIAA–2006–5328. Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2009.
  4. ^ Molette, P.; Cougnet, C.; Saint-Aubert, PH.; Young, RW; Helas, D. (1984). "Comparación técnica y económica entre una plataforma espacial geoestacionaria modular y un grupo de satélites". Acta Astronautica . 12 (11). Pergamon 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 espaciales" (PDF) . Presentación . Boeing. Archivado desde el original (PDF) el 2019-02-21 . Consultado el 2008-01-13 .
  6. ^ Brown, Owen; Long, Andrew; Shah, Naresh; Eremenko, Paul (2007). "El costo del ciclo de vida del sistema en condiciones de incertidumbre como una métrica de diseño que abarca el valor de la flexibilidad arquitectónica" (PDF) . AIAA Space 2007. Long Beach, CA: American Institute of Aeronautics & Astronautics. pp. Número de artículo 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 de la Agencia Broad . 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 Computer Science . elsevier. págs. 164–170. doi : 10.1016/j.procs.2014.03.021 .
  10. ^ "DARPA otorga 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 otorga 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. ^ https://gsp.esa.int/documents/10192/43064675/C22258ExS.pdf/3ec1a42c-a615-43c2-9997-e4058323a379 [ URL desnuda ]
  13. ^ "DARPA cancela demostración de satélites en formación". Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2013. Consultado el 17 de noviembre de 2014 .
  14. ^ Parham, J. Brent; Kromis, Maria; Teng, Phillip; Zosuls, Aleks; Walsh, Brian; Semeter, Joshua (5 de agosto de 2018). ANDESITE: un enjambre construido por estudiantes desde el concepto hasta el lanzamiento y más allá. 32.ª Conferencia anual AIAA/USU sobre satélites pequeños. 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