Contagem regressiva para o lançamento: estudantes de engenharia da George Mason University se unem para alcançar as alturas estreladas com um satélite

Contagem regressiva para o lançamento: estudantes de engenharia da George Mason University se unem para alcançar as alturas estreladas com um satélite

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Por Nanci Hellmich

"Todos eram donos de uma parte do projeto, o que ajudava a gerenciar a carga de trabalho." - Lena Elhajj, sênior em engenharia de sistemas

“Os alunos de engenharia elétrica e de computação olharam o projeto em termos de componentes de circuito. Os seniores de engenharia mecânica consideraram os materiais permitidos no espaço, e os alunos de engenharia de sistemas estavam analisando se a missão atende a todos os requisitos e objetivos. ” - Hina Fatima, sênior no departamento de engenharia elétrica e de computação

"É preciso coordenação para fazer um projeto tão grande. Testar é metade do projeto, mas é difícil acreditar até ver." - Matthew Herman, um sênior em engenharia de sistemas

“Todos nós tínhamos ideias diferentes sobre como as coisas deveriam ser planejadas. Sempre que tínhamos uma reunião, trabalhávamos juntos e conversávamos sobre nossas diferenças ”. - Brandon Goodrich, um sênior em engenharia mecânica

“O objetivo de longo prazo é envolver os alunos de design sênior no projeto de seu próprio satélite e em seu próprio caminho para o espaço.” - Peter Pachowicz, professor associado de engenharia elétrica e da computação

Estudantes de engenharia da Mason deram um salto gigantesco em pesquisas complexas relacionadas ao espaço neste ano.

Uma equipe sênior de design com 14 alunos de três departamentos de engenharia trabalharam juntos durante todo o ano em três experimentos que estão sendo integrados em um pequeno satélite do tamanho de dois smartphones.

O satélite, chamado ThinSat , está programado para levar os experimentos científicos para a órbita inferior da Terra na próxima primavera em um foguete, cuja principal missão é entregar cargas à Estação Espacial Internacional da NASA. ThinSats pega carona na missão de carga.

Os alunos trabalham em um projeto de design sênior.

Estudantes de engenharia Mason de três departamentos trabalharam juntos em uma equipe sênior de design para criar três experimentos que serão enviados para a órbita inferior da Terra em um pequeno satélite, chamado ThinSat. Na imagem da esquerda para a direita: Le Truong, Hina Fatima, Jeremiah Terrie, Alex Mourão, Brandon Goodrich e Tameem Siddiquee.

“Os alunos de diferentes disciplinas cooperaram para projetar, implementar e testar os experimentos e, em seguida, integraram tudo em uma infraestrutura que está em conformidade com os requisitos da NASA”, disse o orientador da faculdade Peter Pachowicz , professor associado de engenharia elétrica e de computação.

Alunos do Departamento de Engenharia de Sistemas e Pesquisa Operacional (SEOR) forneceram os parâmetros para os projetos e ajudaram a testar os projetos após sua criação, enquanto os alunos do último ano em Engenharia Elétrica e de Computação (ECE) e Engenharia Mecânica (ME) criaram o hardware e o software para os experimentos, que incluem:

  • Uma nova blindagem de bateria térmica para proteger uma bateria de polímero de lítio de temperaturas congelantes durante um eclipse - projetada por estudantes de engenharia mecânica.

  • Um método para escanear uma gama de frequências de rádio ultra-altas usadas pelo rádio amador para ver quais são adequadas para comunicações via satélite de baixa largura de banda e baratas na área de Washington, DC - um projeto dos idosos da ECE.

  • Uma comparação de dois sistemas movidos a energia solar para descobrir qual é mais eficiente - também dos alunos da ECE.

Os alunos adquiriram experiência em engenharia do mundo real, diz Lance Sherry , professor associado em engenharia de sistemas e pesquisa operacional. “Quando construímos aeronaves ou outros sistemas complexos, nunca há tempo, espaço ou energia suficiente.”

Uma das maiores coisas que os alunos aprenderam nisso é como alocar recursos limitados para chegar a um design ideal, dadas as restrições, diz ele.

Depois que os idosos ECE e ME construíram os componentes dos experimentos, eles os entregaram ao grupo de engenharia do sistema para integrá-los ao ThinSat para iniciar os testes.

Um teste incluiu colocar o ThinSat em uma mesa de vibração e, em seguida, sacudir a mesa por algumas horas para simular como será quando o lançamento ocorrer. “É uma jornada muito difícil”, diz Sherry.

Outro teste colocou as baterias em um vácuo crescente até que estouraram. “É melhor descobrir quais são os limites do projeto no laboratório do que depois de lançado”, diz Lena Elhajj, engenheira de sistemas sênior.

O trabalho em equipe foi essencial porque projetos de engenharia complexos raramente são realizados fora de um ambiente multidisciplinar, diz Robert Gallo, diretor de projetos sênior de engenharia mecânica.

Alex Mourão, Brandon Goodrich e Esteban Perez, membros de uma equipe sênior de design chamada Asteria, estão trabalhando em uma nova blindagem de bateria térmica para proteger uma bateria de polímero de lítio.

Brandon Goodrich, um veterano em engenharia mecânica que apelidou a equipe de Asteria em homenagem a uma deusa grega das estrelas, diz que a experiência lhe ensinou lições valiosas sobre como trabalhar com pessoas com diversas perspectivas de design. “Todos nós tínhamos ideias diferentes sobre como as coisas deveriam ser planejadas. Sempre que tínhamos uma reunião, trabalhávamos juntos e conversávamos sobre nossas diferenças ”.

Hina Fatima, aluna da ECE, concorda. “Os alunos da ECE viam o projeto em termos de componentes do circuito. Os seniores de engenharia mecânica consideraram os materiais permitidos no espaço, e os alunos de engenharia de sistemas estavam analisando se a missão atende a todos os requisitos e objetivos. ”

Todos eram donos de uma parte do projeto, o que ajudava a gerenciar a carga de trabalho, diz Elhajj.

É preciso coordenação para fazer um projeto deste porte, acrescenta Matthew Herman, engenheiro de sistemas sênior. “Testar é metade do projeto, mas é difícil acreditar até que você veja.”

Virginia Space e Twiggs Space Lab , os patrocinadores dos projetos, estão testando o ThinSat da Mason em um balão de alta altitude para garantir que tudo esteja pronto para o lançamento.

No próximo ano, o satélite e outros ThinSats estão programados para serem lançados em um foguete a partir do espaçoporto regional Mid-Atlantic , Wallops Island, Virginia.

Os juniores estão esperando nos bastidores para assumir os projetos, bem como projetar outros experimentos para outro ThinSat, diz Pachowicz.

Ele tem outras aspirações para futuros alunos de engenharia. “O objetivo de longo prazo é envolver os alunos de design sênior no projeto de seu próprio satélite e em seu próprio caminho para o espaço.”

“Mason está em uma posição única para fornecer aos alunos esta incrível oportunidade de aprendizado prático em um dos campos de engenharia de crescimento mais rápido”, diz Sherry.

Deixe a contagem regressiva começar.

Os idosos da equipe incluíam:

Engenharia elétrica e de computação : Hina Fatima (líder), Gabe Haddad, Reagan Gillette, Tameem Siddiquee, Jay Deorukhkar, Jeremiah Terrie, Le Truong

Engenharia Mecânica : Brandon Goodrich (líder), Alex Mourão, Esteban Perez

Engenharia de Sistemas : Lena Elhajj (líder), Matthew Herman (líder), Michael Jordan, Raghad Alahmadi

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