Aquí, en la Tierra, estamos al borde de un cambio masivo en la industria espacial. La creciente comercialización y democratización del espacio están brindando nueva información con usos increíbles para todas las industrias, desde la energía y la agricultura hasta las finanzas, el gobierno y los derechos humanos, la defensa, entre otros. En ese sentido, el uso creciente y el avance de los satélites pequeños o smallsats hacen parte de ese cambio.

¿Qué caracteriza a un satélite pequeño?

Si bien no existe un estándar oficial o establecido para un satélite pequeño, el término generalmente se refiere a naves espaciales con una masa de menos de 500 kg, aunque hay quienes consideran en la industria que el umbral es menor.

En esta categoría, existen varias clasificaciones de smallsats:

• Los nanosatélites: naves espaciales con una masa de 1-10 kg.

• Los microsatélites: naves espaciales con una masa de 10-100 kg.

• Los minisatélites: naves espaciales con una masa de 100-500 kg.

• CubeSats: son la única clase de smallsats con un estándar más claramente definido. Un CubeSat es un cubo de 10x10x10 cm; de esta manera, el CubeSat se define por el número de unidades, como 6U o seis unidades.

Al igual que las computadoras durante la revolución tecnológica, los satélites continúan reduciéndose de tamaño, a la par que sus capacidades se vuelven más efectivas.

Actualmente, vemos a pequeños satélites ejecutar misiones revolucionarias que están cambiando la forma en qu

e vemos a nuestro planeta, permitiéndonos aprovechar el espacio para continuar con la investigación y la exploración.

¿Por qué desarrollar pequeños satélites?

Los satélites pequeños son significativamente más rentables y fáciles de producir que las naves espaciales más grandes, siendo más adecuados para las constelaciones (grupos de satélites que trabajan juntos como un sistema), las cuales están habilitando nuevas tecnologías y aplicaciones, incluido el servicio de monitoreo global de BlackSky.

Si no tuviéramos acceso frecuente a imágenes e información recopiladas a través de nuestras constelaciones de satélites pequeños, no podríamos identificar, analizar y brindar información oportuna.

La órbita en la que se coloca un satélite depende de la misión que este tenga. Sin embargo, la órbita más común para los satélites pequeños es la terrestre baja (LEO).

El popular LEO tiene una altitud entre 160 y 320 kilómetros sobre la Tierra, una altitud relativamente baja. Su proximidad a la Tierra proporciona un puñado de ventajas, incluido un mejor posicionamiento para capturar imágenes, estar en contacto con el satélite y permitir un proceso de salida de órbita más sencillo. Así, una órbita completa en LEO dura unos 90 minutos.

Otra ventaja clave de LEO es la disponibilidad de lanzamientos desde la Tierra. Como destino orbital común, normalmente hay más lanzamientos disponibles, lo cual resulta útil cuando se intenta lanzar una gran cantidad de satélites para una constelación.

Órbita síncrona solar

Otra órbita útil es la órbita síncrona solar (SSO). SSO es una órbita polar —lo que significa que pasa sobre los polos norte y sur— y, por lo general, tiene una altitud de 600-800 km, siendo un poco más distante que LEO.

Su nombre, órbita síncrona solar, refiere el hecho de que el satélite permanece constantemente a la luz del sol, siendo atractivo y útil para los satélites de imágenes de la Tierra. Sin embargo, también significa que la nave espacial pasará sobre la misma parte de la Tierra aproximadamente a la misma hora todos los días, limitando la variedad de imágenes recopiladas de un lugar; esto explica, por ejemplo, por qué el mundo nunca ha visto una imagen satelital del Super Bowl. Sin embargo, con el crecimiento de las constelaciones de satélites en diferentes órbitas, capturar esta imagen deber ser prontamente una realidad.

Comprender la inclinación orbital

Si algunos satélites están capturando imágenes del mismo lugar y al mismo tiempo, ¿cómo capturamos imágenes del resto del mundo? Gracias a las distintas inclinaciones orbitales.

Un plano orbital describe la forma y la orientación de una órbita. Entonces, si una nave espacial está orbitando la Tierra en línea con el ecuador, tiene una inclinación de aproximadamente 0 grados; mientras que la órbita polar sincrónica solar tiene una inclinación orbital de unos 90 grados.

Pero ¿cómo incide esto en la captura de imágenes? Así como los asientos de un teatro brindan diferentes perspectivas sobre una actuación, las diferentes órbitas terrestres permiten tener diferentes perspectivas. Algunos parecen flotar sobre un solo punto, brindando una vista constante de una cara de la Tierra; mientras que otros dan vueltas alrededor del planeta, recorriendo muchos lugares diferentes en un día.

¿Cómo se fabrican los satélites pequeños?

La respuesta es sencilla: de manera rápida y rentable. Los satélites pequeños se fabrican a un ritmo mucho más rápido que los grandes satélites tradicionales.

Este cambio de ritmo se debe al tamaño más pequeño de la nave espacial, la utilización de equipos y piezas estándar de uso más común y un enfoque eficiente de la fabricación; además, cada uno de estos factores contribuye a la rentabilidad del proceso de fabricación.

Recordemos cómo la línea de montaje transformó la forma en que se fabrican los automóviles. Así sucede en este caso. Este enfoque se está aplicando a la fabricación de satélites pequeños; de esta manera, las organizaciones ahora pueden construir 20, 30 o 40 satélites en un año.

Smallsats también está jugando un papel clave en el campo de los teléfonos inteligentes. La mayoría de las constelaciones de satélites pequeños lanzan uno o dos satélites para ejecutar misiones de búsqueda de rutas, lo que les permite a las organizaciones estudiar y observar el rendimiento del satélite. Según los hallazgos de esas misiones iniciales, los desarrolladores de satélites pueden optar por realizar cambios en los modelos futuros, actualizando gradualmente las funciones de forma similar a lanzar una nueva versión del mismo teléfono. Además, una vez en órbita, las actualizaciones de software se pueden aplicar a los satélites, mejorando las capacidades.

¿Cómo utilizan los smallsats la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML)?

Las constelaciones de smallsat están recopilando enormes cantidades de datos e imágenes que, cuando se descargan a la Tierra, requieren un análisis de datos gigantesco.

Para comprender e interpretar este universo de datos, muchas organizaciones confían en el poder de la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML) para reducir el volumen de datos y/o el tiempo de procesamiento. De esta manera, AI y ML están bien preparados y equipados para manejar contenido complejo, ambiguo y cambiante.

Muchas organizaciones están incorporando actualmente IA y ML para una variedad de usos, como el procesamiento de datos, el monitoreo de telemetría y las transmisiones del espacio a la Tierra. Estas tecnologías emergentes poseen la capacidad de procesar y detectar patrones o anomalías en el proceso de llegar al espacio y aprovecharlo.

AI y ML aún son tecnologías jóvenes y, la forma en que las organizaciones espaciales aprovechen estas tecnologías, continuará evolucionando y permitiendo nuevos avances. Con seguridad, AI y ML seguirán teniendo un impacto significativo en la industria espacial.

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