Cuenta regresiva para el lanzamiento: los estudiantes de ingeniería de la Universidad George Mason se unen para alcanzar las alturas estrelladas con un satélite
Por Nanci Hellmich
"Todos eran dueños de una parte del proyecto, lo que ayudó a administrar la carga de trabajo". — Lena Elhajj, estudiante de último año en ingeniería de sistemas
“Los estudiantes de ingeniería eléctrica e informática analizaron el proyecto en términos de componentes del circuito. Los estudiantes de último año de ingeniería mecánica consideraron los materiales que están permitidos en el espacio, y los estudiantes de ingeniería de sistemas analizaron si la misión cumple con todos los requisitos y objetivos”. — Hina Fatima, estudiante de último año en el departamento de ingeniería eléctrica e informática
"Se necesita coordinación para hacer un proyecto tan grande. La prueba es la mitad del proyecto, pero es difícil creerlo hasta que lo ves". — Matthew Herman, estudiante de último año en ingeniería de sistemas
“Todos teníamos ideas diferentes de cómo se debían distribuir las cosas. Cada vez que teníamos una reunión, trabajábamos juntos y discutíamos nuestras diferencias”. — Brandon Goodrich, estudiante de último año en ingeniería mecánica
“El objetivo a largo plazo es involucrar a los estudiantes de diseño de último año en el diseño de su propio satélite y su propio camino hacia el espacio”. — Peter Pachowicz, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática
Los estudiantes de Mason Engineering dieron un gran paso hacia la investigación compleja relacionada con el espacio este año.
Un equipo de diseño senior con 14 estudiantes de tres departamentos de ingeniería trabajaron juntos todo el año en tres experimentos que se están integrando en un pequeño satélite del tamaño de dos teléfonos inteligentes.
El satélite, llamado ThinSat , está programado para llevar los experimentos científicos a la órbita inferior de la Tierra la próxima primavera en un cohete, cuya misión principal es entregar carga a la Estación Espacial Internacional de la NASA. ThinSats a cuestas en la misión de carga.
Los estudiantes de ingeniería de Mason de tres departamentos trabajaron juntos en un equipo de diseño senior para crear tres experimentos que se enviarán a la órbita inferior de la Tierra en un pequeño satélite, llamado ThinSat. En la foto de izquierda a derecha: Le Truong, Hina Fatima, Jeremiah Terrie, Alex Mourao, Brandon Goodrich y Tameem Siddiquee.
“Los estudiantes de diferentes disciplinas cooperaron para diseñar, implementar y probar los experimentos y luego integraron todo en una infraestructura que cumple con los requisitos de la NASA”, dice el asesor principal de la facultad Peter Pachowicz , profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática.
Los estudiantes del Departamento de Ingeniería de Sistemas e Investigación de Operaciones (SEOR) proporcionaron los parámetros para los diseños y ayudaron a probar los proyectos después de que se crearon, mientras que los estudiantes de último año en Ingeniería Eléctrica e Informática (ECE) e Ingeniería Mecánica (ME) crearon el hardware y el software. para los experimentos, que incluyen:
Un nuevo escudo de batería térmica para proteger una batería de polímero de litio de las temperaturas bajo cero durante un eclipse, diseñado por los estudiantes de ingeniería mecánica.
Un método para escanear un rango de frecuencias de radio ultra altas utilizadas por radioaficionados para ver cuáles son adecuadas para comunicaciones satelitales económicas y de bajo ancho de banda en el área de Washington, DC: un proyecto de los estudiantes de último año de ECE.
Una comparación de dos sistemas de energía solar para averiguar cuál es más eficiente, también de los estudiantes de ECE.
Los estudiantes adquirieron experiencia en ingeniería del mundo real, dice Lance Sherry , profesor asociado en ingeniería de sistemas e investigación de operaciones. “Cuando construimos aviones u otros sistemas complejos, nunca hay suficiente tiempo, espacio o energía”.
Una de las cosas más importantes que aprendieron los estudiantes en esto es cómo asignar recursos limitados para llegar a un diseño óptimo dadas las limitaciones, dice.
Después de que los estudiantes de último año de ECE y ME construyeron los componentes de los experimentos, se los entregaron al grupo de ingeniería de sistemas para que los integraran en el ThinSat y comenzaran las pruebas.
Una prueba incluyó colocar el ThinSat en una mesa vibratoria y luego agitar la mesa durante un par de horas para simular cómo será cuando se lleve a cabo el lanzamiento. “Es un viaje muy duro”, dice Sherry.
Otra prueba puso las baterías en un vacío cada vez mayor hasta que explotaron. “Es mejor averiguar cuáles son los límites del diseño en el laboratorio que después de su lanzamiento”, dice Lena Elhajj, estudiante de ingeniería de sistemas.
El trabajo en equipo fue esencial porque los proyectos de ingeniería complejos rara vez se llevan a cabo fuera de un entorno multidisciplinario, dice Robert Gallo, director de proyectos sénior de ingeniería mecánica.
Alex Mourao, Brandon Goodrich y Esteban Pérez, miembros de un equipo de diseño sénior llamado Asteria, están trabajando en un nuevo protector térmico de batería para proteger una batería de polímero de litio.
Brandon Goodrich, estudiante de último año en ingeniería mecánica que apodó al equipo Asteria en honor a una diosa griega de las estrellas, dice que la experiencia le enseñó lecciones valiosas sobre cómo trabajar con personas con diversas perspectivas de diseño. “Todos teníamos ideas diferentes de cómo se debían distribuir las cosas. Cada vez que teníamos una reunión, trabajábamos juntos y discutíamos nuestras diferencias”.
Hina Fatima, estudiante de último año de ECE, está de acuerdo. “Los estudiantes de ECE analizaron el proyecto en términos de componentes del circuito. Los estudiantes de último año de ingeniería mecánica consideraron los materiales que están permitidos en el espacio, y los estudiantes de ingeniería de sistemas analizaron si la misión cumple con todos los requisitos y objetivos”.
Todos eran dueños de una parte del proyecto, lo que ayudó a administrar la carga de trabajo, dice Elhajj.
Se necesita coordinación para hacer un proyecto tan grande, agrega Matthew Herman, un estudiante de ingeniería de sistemas. “La prueba es la mitad del proyecto, pero es difícil creerlo hasta que lo ves”.
Virginia Space y Twiggs Space Lab , los patrocinadores de los proyectos, están probando el ThinSat de Mason en un globo de gran altitud para asegurarse de que todo esté listo para el lanzamiento.
El próximo año, el satélite y otros ThinSats están programados para ser lanzados en un cohete desde el Puerto Espacial Regional del Atlántico Medio , Wallops Island, Virginia.
Los jóvenes están esperando entre bastidores para hacerse cargo de los proyectos, así como diseñar otros experimentos para otro ThinSat, dice Pachowicz.
Tiene otras aspiraciones para los futuros estudiantes de ingeniería. “El objetivo a largo plazo es involucrar a los estudiantes de diseño de último año en el diseño de su propio satélite y su propio camino hacia el espacio”.
“Mason está en una posición única para brindarles a los estudiantes esta increíble oportunidad de aprendizaje práctico en uno de los campos de ingeniería de más rápido crecimiento”, dice Sherry.
Que empiece la cuenta atrás.
Los mayores en el equipo incluyeron:
Ingeniería eléctrica e informática : Hina Fatima (líder), Gabe Haddad, Reagan Gillette, Tameem Siddiquee, Jay Deorukhkar, Jeremiah Terrie, Le Truong
Ingeniería mecánica : Brandon Goodrich (líder), Alex Mourao, Esteban Pérez
Ingeniería de sistemas : Lena Elhajj (líder), Matthew Herman (líder), Michael Jordan, Raghad Alahmadi