El ³Cat-4 (acrònim de CubeCat-4), és un nanosatèlit tipus CubeSat d’una unitat (1U) per a l'observació de la Terra, desenvolupat per estudiants de doctorat, grau i màster al Nanosat Lab, el laboratori de petits satèl·lits i càrregues útils de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC). El nanosatèl·lit forma part del programa Fly Your Satellite! de l'Agència Espacial Europea (ESA), que ofereix als estudiants universitaris l'oportunitat de dissenyar, construir i posar en òrbita els seus propis satèl·lits.

Luis Contreras i Nataly Buitrago, estudiants del programa de doctorat en Ciència i Tecnologia Aeroespacials de la UPC, i Júlia Alós, del màster en Enginyeria de Telecomunicació (MET), de l’Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB), han integrat amb èxit el ³Cat-4 al mòdul 16U EXOpod Nova de l’empresa de serveis espacials Exolaunch a Berlín (Alemanya). Dins d’aquest mòdul, el ³Cat-4 s’integrarà i s’embarcarà al vol inaugural de la llançadora Ariane 6, previst per a l’estiu del 2024 des del port espacial europeu de Kourou, a la Guaiana francesa.

Aquest coet viatjarà a l’espai amb un nou desplegador per posar en òrbita una cinquantena de nanosatèl·lits, dels quals el ³Cat-4 és l’únic instrument català i un dels dos de l’Estat espanyol embarcats en aquest vol.

La integració del ³Cat-4 en el mòdul 16U EXOpod Nov ha estat la darrera operació en la qual els estudiants de la UPC han tingut aquest petit nanosatèl·lit a les seves mans i marca una fita d’un camí que ha implicat a desenes d’estudiants de grau, màster i doctorat al llarg de 7 anys de feina.

Luis Contreras, enginyer de sistemes i líder de la missió, explica que va iniciar-se en la missió durant el seu treball de fi de màster: primer, fent anàlisis estructurals de ³Cat-4, però després, explica, es va implicar en altres missions i va acabar dedicant-li la tesi doctoral i participant en els tests de funcionament del ³Cat-4. Les darreres comprovacions a Berlín, afirma, s’han dut a terme sense problemes i ha estat un comiat emotiu, ja que hem sentit com tot l’esforç realitzat fins ara ha valgut molt la pena, com van ser les proves de resistència tèrmica i del buit dels components el maig del 2003, a Bèlgica.

Una antena desplegable i tecnologia experimental per obtenir dades de la Terra

L’objectiu essencial de la missió del ³Cat-4 consisteix a fer volar un instrument GNSS-R capaç de mesurar diversos fenòmens meteorològics, característiques geogràfiques i paràmetres oceànics, amb un triple objectiu: localitzar i monitorar vaixells per evitar accidents amb un sistema AIS, observar la Terra per monitorar el gel i la humitat del sòl, i estudiar les interferències en la banda de la freqüència que s’utilitzarà.

Tot plegat amb tecnologia experimental, dissenyada íntegrament la UPC, i amb un nou component: una antena desplegable que, un cop en òrbita, ajudarà a obtenir una part de les dades que es mesuren, tant les de radiometria com les que es volen detectar per mitigar les interferències de radiofreqüència mitjançant un reflectòmetre de senyals de navegació GPS i Galileo (GNSS-R).

The primary goal of the mission is educational and was selected by @ESA__Education ‘Fly Your Satellite!’ programme training a group of students in the techniques and methodologies involved in flying a space mission, while conducting challenging teamwork with a real sense of… pic.twitter.com/NsJZ8RW0RD

— ESA Space Transport (@ESA_transport) May 8, 2024

La càrrega útil RITA/³Cat-6, a punt dins del satèl·lit AlAinSat-1

A inicis de març, un altre equip d’estudiants del programa de doctorat  en Teoria del Senyal i Comunicacions  de la UPC, liderats per l'Adrián Pérez-Portero, va completar també amb èxit la campanya d'integració de la càrrega útil RITA 3Cat-6 a bord del satèl·lit AlAinSat-1, del National Space Science and Technology Center (NSSTC), de la Universitat dels Emirats Àrabs Units (EAU), a la ciutat d’Al-Ain.

Com explica Pérez-Portero, que va estar acompanyat en aquesta operació dels joves investigadors Amadeu Gonga i Siles, i Guillem Gràcia i Solà, a diferència del ³Cat-4, RITA no és un satèl·lit en si mateix si no una càrrega útil acadèmica d'observació de la Terra, que viatja a bord d'un satèl·lit aliè. Tot i això, RITA es considera també la sisena missió del NanoSat Lab i se l’anomena, per tant, ³Cat-6.

Guanyadora del segon IEEE GRSS Student Grand Challenge el 2019, impulsat per la Societat de Geociències i Teledetecció (GRSS) per implicar estudiants i professionals joves en la solució de problemes d'enginyeria complexos, la missió RITA/³Cat-6 té com a objectiu obtenir dades de salinitat del mar i humitat del terreny mitjançant radiometria de microones, així com mesures de l'estat de la vegetació amb una càmera hiperespectral.

A banda d'això, també porta un demostrador tecnològic de l'estàndard LoRa, un detector d'interferències de radiofreqüència, i un sistema de comunicacions en banda S per a la descàrrega de dades científiques, tot implementat per estudiants.

Com a capità de la missió, Adrián Pérez-Portero considera que una de les sensacions més gratificants ha estat veure, a la fi, integrades en un satèl·lit totes contribucions desenvolupades per desenes d’estudiants durant cinc anys. I també comprovar, afegeix, com RITA es comunica amb satèl·lit AlAinSat-1 satisfactòriament.

Notícies relacionades

• Ready, set, integrate: 3Cat4 and ISTSat-1 CubeSats prepare to fly on Ariane 6 (ESA).
• Estudiants de la UPC comproven la resistència a l’espai del nanosatèl·lit 3Cat-4, en instal·lacions de l’ESA a Bèlgica.
• Un nanosatèl·lit de la UPC, seleccionat per al vol inaugural de la nova generació de llançadors Ariane 6.