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SmallSat
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[[Archivo:Estcube-1_2012-12-27.jpg|miniaturadeimagen| [[ESTCube-1]] 1U [[CubeSat]] ]]
Un '''SmallSat''' ''(satélite pequeño)'' es un [[Satélite artificial|satélite]] de baja masa y tamaño, generalmente de menos de . Si bien todos estos satélites pueden denominarse "pequeños", se utilizan diferentes clasificaciones para clasificarlos en función de la [[masa]]. Los satélites se pueden construir de forma pequeña para reducir el gran costo económico de los [[Lanzadera espacial|vehículos]] de [[Lanzadera espacial|lanzamiento]] y los costos asociados con la construcción. Los satélites en miniatura, especialmente en grandes cantidades, pueden ser más útiles que algunos menos grandes para algunos propósitos, por ejemplo, la [[Satélite artificial|recopilación de datos científicos]] y la retransmisión de radio. Los desafíos técnicos en la construcción de satélites pequeños pueden incluir la falta de [[almacenamiento de energía]] suficiente o de espacio para un [[Propulsión espacial|sistema de propulsión]].
== Fundamentos ==
{| class="wikitable floatright"
! Nombre del grupo<ref></ref>
! Masa (kg)
|-
| Satélite grande
| > 1000
|-
| Satélite medio
| 500 a 1000
|-
| Mini satélite
| 100 a 500
|-
| Micro satélite
| 10 a 100
|-
| Nano satélite
| 1 a 10
|-
| Satélite Pico
| 0.1 a 1
|-
| Satélite Femto
| <0.1
|}
Una razón para miniaturizar satélites es reducir el costo; Los satélites más pesados requieren cohetes más grandes con mayor empuje que también tienen un mayor costo de financiación. Por el contrario, los satélites más pequeños y ligeros requieren vehículos de lanzamiento más pequeños y más baratos y, a veces, se pueden lanzar en múltiplos. También se pueden lanzar 'piggyback', utilizando el exceso de capacidad en vehículos de lanzamiento más grandes. Los satélites miniaturizados permiten diseños más baratos y facilidad de producción en masa.
Otra razón importante para desarrollar satélites pequeños es la oportunidad de habilitar misiones que un satélite más grande no podría lograr, tales como:
* Constelaciones para comunicaciones de baja velocidad de datos
* Usar formaciones para recopilar datos de múltiples puntos
* Inspección en órbita de satélites más grandes
* Investigación relacionada con la universidad
* Probar o calificar nuevo hardware antes de usarlo en una nave espacial más cara
== Historia ==
Los segmentos de microsatélites y microsatélites de la industria de lanzamiento de satélites han crecido rápidamente en los últimos años. Actividad de desarrollo en el 1–50 kg (2.2–110.2 lb) ha sido significativamente mayor que en el 50–100 kg (110–220 lb) rango.<ref name="swma2014"></ref>
Solo en el rango de , se lanzaron menos de 15 satélites anualmente en 2000 a 2005, 34 en 2006, luego menos de 30 lanzamientos anualmente durante 2007 a 2011. Esto aumentó a 34 lanzados en 2012 y 92 lanzados en 2013.<ref name="swma2014"></ref>
El analista europeo Euroconsult proyecta que se lanzarán más de 500 smallsats en 2015–2019 con un valor de mercado estimado en USD $7.4 billones.<ref name="pa20150302"></ref>
A mediados de 2015, había muchas más opciones de lanzamiento disponibles para los pequeños asientos, y los viajes a medida que las cargas secundarias se habían vuelto más grandes en cantidad y más fáciles de programar a corto plazo.<ref name="sn20150612"></ref>
== Grupos de clasificación ==
[[Archivo:Space_Technology_5_on_payload_structure.jpg|miniaturadeimagen| Tres microsatélites de tecnología espacial 5 ]]
=== Pequeños satélites ===
El término "satélite pequeño",<ref name="swma2014"></ref> o, a veces, "minisatélite", a menudo se refiere a un satélite artificial con una masa húmeda (incluido el combustible) entre ,<ref name="did20120630"></ref><ref name="tristancho2010"></ref> pero en otro uso ha llegado a significar cualquier satélite por debajo de .<ref name="pa20150302"></ref>
Pequeños ejemplos de satélites incluyen [[Demeter (satélite)|Demeter]], Essaim, Parasol, Picard, MICROSCOPE, TARANIS, ELISA, [[Sistema Satelital de Observación Terrestre|SSOT]], [[SMART-1]], Spirale-A y -B, y [[Starlink|los]] satélites [[Starlink|Starlink de SpaceX]].
==== Pequeño vehículo de lanzamiento satelital ====
Si bien los smallsats se han lanzado tradicionalmente como cargas útiles secundarias en vehículos de lanzamiento más grandes, varias compañías actualmente están desarrollando o han desarrollado vehículos de lanzamiento específicamente dirigidos al mercado de smallsat. En particular, el paradigma de la carga útil secundaria no proporciona la especificidad requerida para muchos satélites pequeños que tienen requisitos orbitales únicos y tiempos de lanzamiento.<ref name="sn20130812"></ref>
Las compañías que ofrecen vehículos de lanzamiento smallsat incluyen:
* [[Electron (cohete)|Electrón de]] [[Rocket Lab]] (225 kg)<ref></ref>
Las compañías que planean vehículos de lanzamiento smallsat incluyen:
* [[LauncherOne|Lanzador de]] Virgin Orbit [[LauncherOne|One]] (500 kg)<ref></ref>
* Vector Launch's Vector-R (60 kg)<ref></ref>
=== Microsatélites ===
El término "microsatélite" o "microsat" generalmente se aplica al nombre de un satélite artificial con una masa húmeda entre .<ref name="swma2014"></ref><ref name="did20120630"></ref><ref name="tristancho2010"></ref> Sin embargo, esta no es una convención oficial y, a veces, esos términos pueden referirse a satélites más grandes o más pequeños (por ejemplo, 1–50 kg (2.2–110.2 lb)). A veces, los diseños o diseños propuestos de algunos satélites de este tipo tienen microsatélites [[Constelación de satélites|trabajando juntos]] o en una formación . <ref name="nbc20150604"></ref> El término genérico "satélite pequeño" o "smallsat" también se usa a veces, <ref name="nsj20120711"></ref> como "satlet". <ref name="sn20140321"></ref>
Ejemplos: [[Astrid (satélite)|Astrid-1]] y Astrid-2, , así como el conjunto de satélites actualmente anunciados para ''LauncherOne'' (a continuación) <ref name="nsj20120711"></ref>
En 2018, los dos microsatios [[Mars Cube One|Mars Cube One,]] con una masa de solo 13.5 cada uno: se convirtió en el primer CubeSats en abandonar la órbita terrestre para su uso en el espacio interplanetario. Volaron de camino a Marte junto con la exitosa misión de [[Amartizaje|aterrizaje]] Mars ''[[InSight]]'' . <ref name="nyt2019318"></ref> Los dos microsatios lograron un sobrevuelo de Marte en noviembre de 2018, y ambos continuaron comunicándose con estaciones terrestres en la Tierra hasta finales de diciembre. Ambos se callaron a principios de enero de 2019. <ref name="jpl20190204"></ref>
==== Vehículo de lanzamiento de microsatélites ====
Varias empresas [[Vuelo espacial privado|comerciales]] y de contratistas militares están desarrollando '''vehículos de lanzamiento de microsatélites''' para cumplir con los requisitos de lanzamiento cada vez más [[Efemérides|específicos]] de los microsatélites. Si bien los microsatélites se han llevado al espacio durante muchos años como cargas útiles secundarias a bordo de [[Lanzadera espacial|lanzadores]] más grandes, el paradigma de la carga útil secundaria no proporciona la especificidad requerida para muchos satélites pequeños cada vez más sofisticados que tienen requisitos únicos de tiempo orbital y tiempo de lanzamiento. <ref name="sn20130812"></ref>
En julio de 2012, [[Virgin Galactic]] anunció [[LauncherOne]], un [[Lanzadera espacial|vehículo de lanzamiento orbital]] diseñado para lanzar [[Carga útil|cargas útiles]] primarias "smallsat" de en [[Órbita baja terrestre|órbita terrestre baja]], con lanzamientos proyectados para comenzar en 2016. Varios clientes comerciales ya han contratado lanzamientos, incluidos GeoOptics, Skybox Imaging, Spaceflight Industries y [[Planetary Resources]] . Tanto Surrey Satellite Technology como Sierra Nevada Space Systems están desarrollando [[Satélite artificial#Modelo de satélite|autobuses satelitales]] "optimizados para el diseño de LauncherOne". <ref name="nsj20120711"></ref> Virgin Galactic ha estado trabajando en el concepto LauncherOne desde finales de 2008, y , lo está convirtiendo en una parte más importante del plan comercial central de Virgin ya que el programa de vuelos espaciales humanos de Virgin ha experimentado múltiples demoras y un accidente fatal en 2014. <ref name="telegraph20150822"></ref>
En diciembre de 2012, [[Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa|DARPA]] anunció que el programa Airborne Launch Assist Space Access proporcionaría el refuerzo de cohetes de microsatélites para el programa DARPA SeeMe que tenía la intención de lanzar una " [[Constelación de satélites|constelación]] de 24 microsatélites (~ rango) cada uno con [[Imagen satelital|resolución de]] imagen de 1 m ". <ref name="nsw20121219"></ref> El programa fue cancelado en diciembre de 2015. <ref></ref>
En abril de 2013, [[NewSpace|Garvey Spacecraft]] (ahora Vector Launch ) recibió un contrato de para desarrollar su tecnología de vehículo de lanzamiento [[Vuelo suborbital|suborbital]] ''Prospector 18'' en un vehículo de lanzamiento orbital nanosat capaz de entregar un carga útil en un orbitar a un "Vehículo de lanzamiento de nano / micro satélites 20/450" (NMSLV) agrupado aún más capaz capaz de entregar cargas en [[Órbita baja terrestre|órbitas circulares]] . <ref name="pa20130404"></ref>
El Boeing Small Launch Vehicle es un concepto de [[Lanzadera espacial|vehículo de lanzamiento de]] tres etapas a órbita lanzado al aire destinado a lanzar pequeñas cargas útiles de en órbita terrestre baja. Se propone que el programa reduzca los costos de lanzamiento de los pequeños satélites militares de EE. USD $300,000 tan solo por lanzamiento ($ 7,000 / kg) y, si el programa de desarrollo fue financiado, a podría estar operativo para 2020. <ref name="aw20120521"></ref>
La compañía suiza Swiss Space Systems (S3) anunció planes en 2013 para desarrollar un [[avión espacial]] suborbital llamado ''SOAR'' que lanzaría un vehículo de lanzamiento microsat capaz de colocar una carga útil de hasta en órbita terrestre baja. <ref name="dp20131008"></ref>
La empresa española [[PLD Space]] nació en 2011 con el objetivo de desarrollar vehículos de lanzamiento de bajo costo llamados [[PLD Space|Miura 1]] y [[PLD Space|Miura 5]] con capacidad para colocar hasta en órbita. <ref name="yahoo"></ref>
=== Nanosatélites ===
[[Archivo:Nanosatellites_launched.png|miniaturadeimagen| Lanzamiento, planificación y predicción de nanosatellites desde enero de 2020 <ref name="nanosats"></ref> ]]
El término "nanosatélite" o "nanosat" se aplica a un satélite artificial con una masa húmeda entre . <ref name="swma2014"></ref> <ref name="did20120630"></ref> <ref name="tristancho2010"></ref> Los diseños y los diseños propuestos de estos tipos pueden lanzarse individualmente, o pueden tener múltiples nano-satélites trabajando juntos o en formación, en cuyo caso, a veces se puede aplicar el término "enjambre de satélites" <ref name="verhoeven2011"></ref> o " nave espacial fraccionada ". Algunos diseños requieren un satélite "madre" más grande para la comunicación con los controladores de tierra o para el lanzamiento y el acoplamiento con nanosatellites. Más de 1.300 nanosatélites se han puesto en marcha a partir de enero de 2020. <ref name="database"></ref> <ref name="nanosats"></ref>
Con los continuos avances en la [[Ley de Moore|miniaturización y el aumento de la capacidad de la tecnología electrónica]] y el uso de las [[Constelación de satélites|constelaciones]] de [[Constelación de satélites|satélites]], los nanosatellites son cada vez más capaces de realizar misiones comerciales que anteriormente requerían microsatélites. Por ejemplo, se ha propuesto un estándar [[CubeSat|CubeSat de 6U]] para permitir una constelación de 35 [[Satélite de observación terrestre|Satélites de imágenes de la Tierra]] para reemplazar una constelación de cinco Satélites de imágenes terrestres [[RapidEye]], al mismo costo de la misión, con tiempos de visita significativamente mayores: cada área del globo se puede tomar imágenes cada 3.5 horas en lugar de una vez cada 24 horas con la constelación RapidEye. Los tiempos de revisión más rápidos son una mejora significativa para las naciones que realizan una respuesta a desastres, que era el propósito de la constelación RapidEye. Además, la opción nanosat permitiría a más países poseer su propio satélite para la recopilación de datos de imágenes fuera del pico (sin desastres). <ref name="tsitas2012"></ref> A medida que los costos disminuyen y los tiempos de producción se acortan, los nanosatellites se están convirtiendo en empresas cada vez más factibles para las empresas. <ref></ref>
Ejemplo de nanosatelites: ExoCube (CP-10), [[ArduSat]], SPROUT <ref></ref>
Los desarrolladores y fabricantes de [[GomSpace|nanosaatélites]] incluyen [[GomSpace]], NanoAvionics, NanoSpace, Spire, <ref name="gaurd15"></ref> Surrey Satellite Technology, <ref name="economist20140607"></ref> NovaWurks, <ref name="pa20131011"></ref> Dauria Aerospace, <ref name="vb20131009"></ref> [[Planet Labs]] y Reaktor . <ref></ref>
==== Mercado de Nanosat ====
En los diez años de lanzamiento de nanosat antes de 2014, solo se lanzaron 75 nanosats. <ref name="nanosats"></ref> Las tasas de lanzamiento aumentaron sustancialmente cuando en el período de tres meses comprendido entre noviembre de 2013 y enero de 2014 se lanzaron 94 nanosat. <ref name="economist20140607"></ref>
Uno de los desafíos de usar nanosat ha sido la entrega económica de satélites tan pequeños a cualquier lugar más allá [[Órbita baja terrestre|de la órbita terrestre baja]] . A fines de 2014, se estaban desarrollando propuestas para naves espaciales más grandes diseñadas específicamente para entregar enjambres de nanosat en trayectorias que están más allá de la órbita terrestre para aplicaciones como explorar asteroides distantes. <ref name="wired20141217"></ref>
==== Vehículo de lanzamiento de nanosatélites ====
Con el surgimiento de los avances tecnológicos de la [[miniaturización]] y el aumento de [[Capital financiero|capital]] para apoyar las iniciativas de vuelos espaciales privados en la década de 2010, se han formado varias nuevas empresas para buscar oportunidades con el desarrollo de una variedad de tecnologías de vehículos de lanzamiento de nano-satélites (NLV) de carga pequeña.
Los NLV propuestos o en desarrollo incluyen:
* Virgin Orbit ''[[LauncherOne|Launcher: una]]'' [[Cohete multietapa|etapa superior]], destinada a ser lanzada desde WhiteKnightTwo, similar a la forma en que se lanza el avión espacial [[SpaceShipTwo]] . <ref name="economist20140607"></ref> <ref name="bbc20120711"></ref>
* [[Astra Space|Ventions]] Nanosat etapa superior. <ref name="pa20120702"></ref>
* [[Nammo]] / Andøya ''North Star'' (lanzador con capacidad de [[órbita polar]] para un carga útil) <ref name="nsw20130128"></ref>
* , [[NewSpace|Garvey Spacecraft]] (ahora [[ Lanzamiento de vectores |Vector Launch]] ) está desarrollando su tecnología de vehículo de lanzamiento suborbital ''Prospector 18'' en un vehículo de lanzamiento orbital nanosat capaz de entregar un carga útil en un órbita. <ref name="pa20130404"></ref>
* Generation Orbit está desarrollando un cohete lanzado desde el aire para entregar nanosat y microsatios de menos de a órbita terrestre baja.
Lanzamientos reales de NS:
* [[NASA|La NASA]] lanzó tres satélites el 21 de abril de 2013 basados en teléfonos inteligentes. Dos teléfonos usan la especificación PhoneSat 1.0 y el tercero usa una versión beta de PhoneSat 2.0 <ref></ref>
* [[Agencia India de Investigación Espacial|ISRO]] lanzó 14 nanosatellites el 22 de junio de 2016, 2 para universidades indias y 12 para Estados Unidos bajo el programa [[Planet Labs|Flock-2P]] . Este lanzamiento se realizó durante la misión PSLV-C34 .
* [[Agencia India de Investigación Espacial|ISRO]] lanzó 103 nanosatellites el 15 de febrero de 2017. Este lanzamiento se realizó durante la misión PSLV-C37 . <ref></ref>
=== Picosatélites ===
El término "picosatélite" o "picosat" (que no debe confundirse con la serie de microsatélites PicoSAT ) generalmente se aplica a satélites artificiales con una masa húmeda entre , <ref name="did20120630"></ref> <ref name="tristancho2010"></ref> aunque a veces se usa para referirse a cualquier satélite que esté por debajo de 1 kg en masa de lanzamiento. <ref name="swma2014"></ref> Nuevamente, los diseños y los diseños propuestos de este tipo generalmente tienen múltiples picosatélites trabajando juntos o en formación (a veces se aplica el término "enjambre"). Algunos diseños requieren un satélite "madre" más grande para la comunicación con los controladores de tierra o para el lanzamiento y acoplamiento con picosatélites. El diseño [[CubeSat]], con aproximadamente masa, es un ejemplo de un gran picosatélite (o nanosat mínimo).
Los picosatélites están surgiendo como una nueva alternativa para los constructores de kits de [[Hágalo usted mismo|bricolaje]] . Los picosatélites están actualmente disponibles comercialmente en el rango completo de 0.1–1 kg (0.22–2.2 lb) . Las oportunidades de lanzamiento ahora están disponibles por $ 12,000 a $ 18,000 para sub-1 kg de cargas útiles de picosat que son aproximadamente del tamaño de una lata de refresco. <ref name="kk20121212"></ref>
=== Femtosatélites ===
El término "femtosatélite" o "femtosat" se aplica generalmente a satélites artificiales con una masa húmeda por debajo de . <ref name="swma2014"></ref> <ref name="did20120630"></ref> <ref name="tristancho2010"></ref> Al igual que los picosatélites, algunos diseños requieren un satélite "madre" más grande para la comunicación con los controladores de tierra.
Se lanzaron tres prototipos de "satélites de chips" a la [[Estación Espacial Internacional|ISS]] en el Space Shuttle en su [[STS-134|misión final]] en mayo de 2011. Fueron conectados a la plataforma externa ISS [[Experimento de materiales de la Estación Espacial Internacional|Materials International Space Station Experiment]] (MISSE-8) para realizar pruebas. <ref name="cc20110426"></ref> En abril de 2014, el [[KickSat|KickSat de]] nanosatelitales se lanzó a bordo de un cohete [[Falcon 9]] con la intención de liberar 104 chipsatsats del tamaño de femtosatélites, o "Sprites". <ref name="sfn20140413"></ref> <ref name="esa-kicksat"></ref> En el evento, no pudieron completar el despliegue a tiempo debido a la falla de un reloj a bordo y el mecanismo de despliegue volvió a la atmósfera el 14 de mayo de 2014, sin haber desplegado ninguno de los femtosats de . <ref>https://ift.tt/398a4za> ThumbSat es otro proyecto que tiene la intención de lanzar femtosatélites a finales de 2010. <ref></ref> ThumbSat anunció un acuerdo de lanzamiento con CubeCat en 2017 para lanzar hasta 1000 de los satélites muy pequeños. <ref>https://ift.tt/2T7Y2iG> [ necesita actualización ]
En marzo de 2019, el CubeSat KickSat-2 desplegó 105 femtosats llamada "ChipSats" en la órbita de la Tierra. Los satélites se probaron durante 3 días y luego volvieron a entrar en la atmósfera y se quemaron. <ref name="stanford20190603">
</ref>
== Desafíos técnicos ==
Los satélites pequeños generalmente requieren sistemas innovadores de propulsión, [[control de actitud]], comunicación y computación.
Los satélites más grandes usualmente usan [[Monopropelente|monopropelentes]] o sistemas de combustión [[Propelente líquido de cohetes|bipropelentes]] para propulsión y control de actitud; Estos sistemas son complejos y requieren una cantidad mínima de volumen en la superficie para disipar el calor. Estos sistemas se pueden usar en satélites pequeños más grandes, mientras que otros micro / nanosats tienen que usar propulsión eléctrica, gas comprimido, líquidos vaporizables como [[butano]] o [[dióxido de carbono]] u otros sistemas innovadores de propulsión que sean simples, baratos y escalables.
Los satélites pequeños pueden usar sistemas de radio convencionales en UHF, VHF, banda S y banda X, aunque a menudo se miniaturizan utilizando tecnología más actualizada en comparación con los satélites más grandes. Los satélites pequeños, como los nanosat y los microsat pequeños, pueden carecer de la fuente de alimentación o masa para los grandes [[Transpondedor|transpondedores de]] radio convencionales, y se han propuesto varios sistemas de comunicaciones miniaturizados o innovadores, como receptores láser, conjuntos de antenas y redes de comunicación satélite a satélite. Pocos de estos se han demostrado en la práctica.
La electrónica debe ser rigurosamente probada y modificada para ser "endurecida en el espacio" o resistente al ambiente del espacio exterior (vacío, microgravedad, extremos térmicos y exposición a la radiación). Los satélites miniaturizados permiten la oportunidad de probar nuevo hardware con gastos reducidos en las pruebas. Además, dado que el riesgo de costo general en la misión es mucho más bajo, se puede incorporar una tecnología más actualizada pero menos probada en el espacio en micro y nanosat que la que se puede usar en misiones mucho más grandes y costosas con menos apetito por el riesgo.
== Seguridad de colisión ==
Los satélites pequeños son difíciles de rastrear con el radar terrestre, por lo que es difícil predecir si colisionarán con otros satélites o naves espaciales ocupadas por humanos. La [[Comisión Federal de Comunicaciones|Comisión Federal de Comunicaciones de]] EE. UU. Ha rechazado al menos una solicitud de lanzamiento de satélite pequeño por estos motivos de seguridad. <ref name="gizmodo20180309"></ref>
* [[Canadian Advanced Nanospace eXperiment Program]]
* [[CanSat]]
* [[DRAGONSat]] picosatellite
* [[Micro air vehicle]]
* [[N-Prize]]
* [[Nanosatellite Launch System]]
* [[Satellite formation flying]]
* [[SPHERES]]
* [[Student Space Exploration & Technology Initiative]]
* [[University Nanosatellite Program]]
* [[AMSAT]] Amateur Satellite Corp.
* [[PocketQube]]
* [[Rocket Lab]]
* [[Canadian Advanced Nanospace eXperiment Program]]
* [[CanSat]]
* [[DRAGONSat]] picosatellite
* [[Micro air vehicle]]
* [[N-Prize]]
* [[Nanosatellite Launch System]]
* [[Satellite formation flying]]
* [[SPHERES]]
* [[Student Space Exploration & Technology Initiative]]
* [[University Nanosatellite Program]]
* [[AMSAT]] Amateur Satellite Corp.
* [[PocketQube]]
* [[Rocket Lab]]
== Referencias ==
== Enlaces externos ==
* [http://nanosats.eu Base de datos de nanosatélites y CubeSat]
* [http://newspace.im Índice NewSpace]
* [https://ift.tt/3c5b09x Recursos de desarrollo de satélites Pico]
[[Categoría:Satélites artificiales]]
https://ift.tt/2Vi9WJB
