El ³Cat-4 (acrónimo de CubeCat-4), es un nanosatélite tipo CubeSat de una unidad (1U) para la observación de la Tierra, desarrollado por estudiantes de doctorado, grado y máster en el Nanosat Lab, el laboratorio de pequeños satélites y cargas útiles de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC). El nanosatélite forma parte del programa Fly Your Satellite! de la Agencia Espacial Europea (ESA), que ofrece a los estudiantes universitarios la oportunidad de diseñar, construir y poner en órbita sus propios satélites.

Luis Contreras y Nataly Buitrago, estudiantes del programa de doctorado en Ciencia y Tecnología Aeroespaciales de la UPC, y Júlia Alós, del máster en Ingeniería de Telecomunicación (MET), de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona (ETSETB), han integrado con éxito el ³Cat-4 al módulo 16U EXOpod Nueva de la empresa de servicios espaciales Exolaunch en Berlín (Alemania). Dentro de este módulo, el ³Cat-4 se integrará y se embarcará al vuelo inaugural de la lanzadora Ariane 6, previsto para el verano del 2024 desde el Puerto Espacial Europeo de Kourou, en la Guayana Francesa.

Este cohete viajará al espacio con un nuevo desplegador para poner en órbita unos cincuenta nanosatélites, de los cuales el ³Cat-4 es el único instrumento catalán y uno de los dos del Estado español embarcados en este vuelo.

La integración del ³Cat-4 en el módulo 16U EXOpod Nov ha sido la última operación en la cual los estudiantes de la UPC han tenido este pequeño nanosatélite en sus manos y marca un hito de un camino que ha implicado a decenas de estudiantes de grado, máster y doctorado a lo largo de 7 años de trabajo.

Luis Contreras, ingeniero de sistemas y líder de la misión, explica que se inició en la misión durante su trabajo de fin de máster: primero, haciendo análisis estructurales de ³Cat-4, pero después, explica, se implicó en otras misiones y acabó dedicándole la tesis doctoral y participando en los tests de funcionamiento del ³Cat-4. Las últimas comprobaciones en Berlín, afirma, se han llevado a cabo sin problemas y ha sido una despedida emotiva, puesto que hemos sentido como todo el esfuerzo realizado hasta ahora ha valido mucho la pena, como fueron las pruebas de resistencia térmica y del vacío de los componentes en mayo del 2003, en Bélgica.

Una antena desplegable y tecnología experimental para obtener datos de la Tierra

El objetivo esencial de la misión del ³Cat-4, apadrinada por el programa ‘Fly Your Satellite’ del ESA, consiste al hacer volar un instrumento GNSS-R capaz de medir varios fenómenos meteorológicos, características geográficas y parámetros oceánicos, con un triple objetivo: localizar y monitorizar barcos para evitar accidentes con un sistema AIS, observar la Tierra para monitorizar el hielo y la humedad del suelo, y estudiar las interferencias en la banda de la frecuencia que se utilizará.

Todo ello con tecnología experimental, diseñada íntegramente la UPC, y con un nuevo componente: una antena desplegable que, una vez en órbita, ayudará a obtener una parte de los datos que se midan, tanto las de radiometría como las que se quieren detectar para mitigar las interferencias de radiofrecuencia mediante un reflectómetro de señales de navegación GPS y 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 carga útil RITA/³Cat-6, a punto dentro del satélite AlAinSat-1

A inicios de marzo, otro equipo de estudiantes del programa de doctorado en Teoría de la Señal y Comunicaciones de la UPC, liderados por Adrián Pérez-Portero, completó también con éxito la campaña de integración de la carga útil RITA ³Cat-6 abordo del satélite AlAinSat-1, del National Space Science and Technology Center (NSSTC), de la Universidad de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), en la ciudad de Al-Ain.

Como explica Pérez-Portero, que estuvo acompañado en esta operación de los jóvenes investigadores Amadeu Gonga i Siles, y Guillem Gràcia i Solà, a diferencia del ³Cat-4, RITA no es un satélite en sí mismo sino una carga útil académica de observación de la Tierra, que viaja a bordo de un satélite ajeno. Aun así, RITA se considera también la sexta misión del NanoSat Lab y se la denomina, por lo tanto, ³Cat-6.

Ganadora del segundo IEEE GRSS Student Grand Challenge al 2019, impulsado por la Sociedad de Geociencias y Teledetección (GRSS) para implicar estudiantes y profesionales jóvenes en la solución de problemas de ingeniería complejos, la misión RITA/³Cat-6 tiene como objetivo obtener datos de salinidad del mar y humedad del terreno mediante radiometría de microondas, así como medidas del estado de la vegetación con una cámara hiperespectral.

Además de esto, también lleva un demostrador tecnológico del estándar LoRa, un detector de interferencias de radiofrecuencia, y un sistema de comunicaciones en banda S para la descarga de datos científicos, todo implementado por estudiantes.

Como capitán de la misión, Adrián Pérez-Portero considera que una de las sensaciones más gratificantes ha sido ver, al fin, integradas en un satélite todas contribuciones desarrolladas por decenas de estudiantes durante cinco años. Y también comprobar, añade, como RITA se comunica con satélite AlAinSat-1 satisfactoriamente.

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