Compte à rebours avant le lancement : des étudiants en génie de l'Université George Mason s'associent pour atteindre les hauteurs étoilées avec un satellite
Par Nanci Hellmich
"Tout le monde possédait une part du projet, ce qui a aidé à gérer la charge de travail." — Lena Elhajj, senior en ingénierie des systèmes
« Les étudiants en génie électrique et informatique ont examiné le projet en termes de composants de circuits. Les seniors en génie mécanique ont examiné les matériaux autorisés dans l'espace, et les étudiants en génie des systèmes ont cherché à savoir si la mission répondait à toutes les exigences et à tous les objectifs. — Hina Fatima, senior au département de génie électrique et informatique
"Il faut de la coordination pour réaliser un projet aussi gros. Les tests représentent la moitié du projet, mais il est difficile d'y croire tant qu'on ne l'a pas vu." — Matthew Herman, senior en ingénierie des systèmes
«Nous avions tous des idées différentes sur la façon dont les choses devraient être disposées. Chaque fois que nous avions une réunion, nous travaillions ensemble et parlions de nos différences. — Brandon Goodrich, senior en génie mécanique
"L'objectif à long terme est d'impliquer les étudiants en design senior dans la conception de leur propre satellite et de leur propre chemin vers l'espace." — Peter Pachowicz, professeur agrégé de génie électrique et informatique
Les étudiants de Mason Engineering ont fait un pas de géant dans la recherche complexe liée à l'espace cette année.
Une équipe de conception senior composée de 14 étudiants de trois départements d'ingénierie a travaillé ensemble toute l'année sur trois expériences qui sont intégrées dans un petit satellite de la taille de deux smartphones.
Le satellite, appelé ThinSat , devrait emmener les expériences scientifiques sur l'orbite inférieure de la Terre au printemps prochain sur une fusée, dont la mission principale est de livrer du fret à la Station spatiale internationale de la NASA. ThinSats se greffe sur la mission cargo.
Des étudiants en ingénierie Mason de trois départements ont travaillé ensemble au sein d'une équipe de conception senior pour créer trois expériences qui seront envoyées sur l'orbite inférieure de la Terre sur un petit satellite, appelé ThinSat. Sur la photo, de gauche à droite : Le Truong, Hina Fatima, Jeremiah Terrie, Alex Mourao, Brandon Goodrich et Tameem Siddiquee.
"Les étudiants de différentes disciplines ont coopéré pour concevoir, mettre en œuvre et tester les expériences, puis ont tout intégré dans une infrastructure conforme aux exigences de la NASA", explique Peter Pachowicz , professeur agrégé de génie électrique et informatique, conseiller principal de la faculté.
Les étudiants du Département d'ingénierie des systèmes et de recherche opérationnelle (SEOR) ont fourni les paramètres des conceptions et ont aidé à tester les projets après leur création, tandis que les seniors en génie électrique et informatique (ECE) et en génie mécanique (ME) ont créé le matériel et les logiciels. pour les expériences, qui comprennent :
Un nouveau bouclier de batterie thermique pour protéger une batterie au lithium polymère des températures glaciales pendant une éclipse - conçu par les étudiants en génie mécanique.
Une méthode pour balayer une gamme de fréquences radio ultra-élevées utilisées par la radio amateur pour voir lesquelles conviennent aux communications par satellite peu coûteuses et à faible bande passante dans la région de Washington, DC - un projet des seniors de l'ECE.
Une comparaison de deux systèmes à énergie solaire pour savoir lequel est le plus efficace - également des étudiants de l'ECE.
Les étudiants ont acquis de l'expérience en ingénierie du monde réel, explique Lance Sherry , professeur agrégé en ingénierie des systèmes et en recherche opérationnelle. "Lorsque nous construisons des avions ou d'autres systèmes complexes, il n'y a jamais assez de temps, d'espace ou d'énergie."
L'une des choses les plus importantes que les étudiants ont apprises est de savoir comment allouer des ressources limitées pour proposer une conception optimale compte tenu des contraintes, dit-il.
Après que les seniors ECE et ME aient construit les composants des expériences, ils les ont donnés au groupe d'ingénierie système pour qu'il les intègre dans le ThinSat pour commencer les tests.
L'un des tests consistait à placer le ThinSat sur une table vibrante, puis à secouer la table pendant quelques heures pour simuler ce à quoi cela ressemblera lorsque le lancement aura lieu. « C'est une course très difficile », dit Sherry.
Un autre test a mis les piles dans un vide croissant jusqu'à ce qu'elles éclatent. « Mieux vaut découvrir les limites de la conception en laboratoire qu'après son lancement », déclare Lena Elhajj, ingénieure système senior.
Le travail d'équipe était essentiel car les projets d'ingénierie complexes sont rarement entrepris en dehors d'un environnement multidisciplinaire, explique Robert Gallo, directeur des projets seniors pour l'ingénierie mécanique.
Alex Mourao, Brandon Goodrich et Esteban Perez, membres d'une équipe de conception senior appelée Asteria, travaillent sur un nouveau bouclier de batterie thermique pour protéger une batterie au lithium polymère.
Brandon Goodrich, un senior en génie mécanique qui a surnommé l'équipe Asteria d'après une déesse grecque des étoiles, dit que l'expérience lui a appris de précieuses leçons sur le travail avec des personnes aux perspectives de conception diverses. «Nous avions tous des idées différentes sur la façon dont les choses devraient être disposées. Chaque fois que nous avions une réunion, nous travaillions ensemble et parlions de nos différences.
Hina Fatima, une senior ECE, est d'accord. « Les étudiants de l'ECE ont examiné le projet en termes de composants de circuit. Les seniors en génie mécanique ont examiné les matériaux autorisés dans l'espace, et les étudiants en génie des systèmes ont cherché à savoir si la mission répondait à toutes les exigences et à tous les objectifs.
Tout le monde possédait une partie du projet, ce qui a aidé à gérer la charge de travail, dit Elhajj.
Il faut de la coordination pour réaliser un projet de cette envergure, ajoute Matthew Herman, un ingénieur principal en systèmes. "Les tests représentent la moitié du projet, mais il est difficile d'y croire tant que vous ne l'avez pas vu."
Virginia Space et Twiggs Space Lab , les sponsors des projets, testent le ThinSat de Mason dans un ballon à haute altitude pour s'assurer que tout est prêt pour le lancement.
L'année prochaine, le satellite et d'autres ThinSats devraient être lancés dans une fusée depuis le Mid-Atlantic Regional Spaceport , Wallops Island, Virginie.
Les juniors attendent dans les coulisses pour reprendre les projets, ainsi que pour concevoir d'autres expériences pour un autre ThinSat, dit Pachowicz.
Il a d'autres aspirations pour les futurs élèves-ingénieurs. "L'objectif à long terme est d'impliquer les étudiants en design senior dans la conception de leur propre satellite et de leur propre chemin vers l'espace."
« Mason occupe une position unique pour offrir aux étudiants cette incroyable opportunité d'apprentissage pratique dans l'un des domaines d'ingénierie à la croissance la plus rapide », déclare Sherry.
Que le compte à rebours commence.
Les seniors de l'équipe comprenaient:
Génie électrique et informatique : Hina Fatima (responsable), Gabe Haddad, Reagan Gillette, Tameem Siddiquee, Jay Deorukhkar, Jeremiah Terrie, Le Truong
Génie mécanique : Brandon Goodrich (responsable), Alex Mourao, Esteban Perez
Ingénierie Systèmes : Lena Elhajj (responsable), Matthew Herman (responsable), Michael Jordan, Raghad Alahmadi