Contagem regressiva para o lançamento: estudantes de engenharia da Universidade George Mason se unem para alcançar as alturas estreladas com um satélite
Por Nanci Hellmich
"Todos eram donos de uma parte do projeto, o que ajudava a administrar a carga de trabalho." — Lena Elhajj, sênior em engenharia de sistemas
“Os alunos de engenharia elétrica e de computação analisaram o projeto em termos de componentes do circuito. Os formandos de engenharia mecânica consideraram os materiais que são permitidos no espaço, e os estudantes de engenharia de sistemas verificaram se a missão atende a todos os requisitos e objetivos.” — Hina Fatima, sênior do 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 de como as coisas deveriam ser dispostas. Toda vez 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 seu próprio caminho para o espaço.” — Peter Pachowicz, professor associado de engenharia elétrica e de computação
Os alunos da Mason Engineering deram um salto gigantesco em pesquisas complexas relacionadas ao espaço este ano.
Uma equipe de design sênior com 14 alunos de três departamentos de engenharia trabalhou junto 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 carga para a Estação Espacial Internacional da NASA. ThinSats pega carona na missão de carga.
Estudantes de engenharia da Mason de três departamentos trabalharam juntos em uma equipe de design sênior para criar três experimentos que serão enviados para a órbita inferior da Terra em um pequeno satélite, chamado ThinSat. Na foto, 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 atende aos requisitos da NASA”, diz o principal orientador do corpo docente Peter Pachowicz , professor associado de engenharia elétrica e de computação.
Os alunos do Departamento de Engenharia de Sistemas e Pesquisa Operacional (SEOR) forneceram os parâmetros para os projetos e ajudaram a testar os projetos depois de criados, enquanto os alunos do último ano de Engenharia Elétrica e de Computação (ECE) e Engenharia Mecânica (ME) criaram o hardware e o software para os experimentos, que incluem:
Um novo escudo térmico de bateria para proteger uma bateria de polímero de lítio de temperaturas congelantes durante um eclipse — projetado pelos 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 por satélite de baixo custo e baixa largura de banda na área de Washington, DC - um projeto dos idosos da ECE.
Uma comparação de dois sistemas movidos a energia solar para descobrir qual é o mais eficiente — também dos alunos da EPI.
Os alunos adquiriram experiência em engenharia do mundo real, diz Lance Sherry , professor associado de engenharia de sistemas e pesquisa operacional. “Quando construímos aeronaves ou outros sistemas complexos, nunca há tempo, espaço ou energia suficientes.”
Uma das maiores coisas que os alunos aprenderam é como alocar recursos limitados para chegar a um projeto 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, agitar 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 estourarem. “É melhor descobrir quais são os limites do projeto no laboratório do que depois de lançado”, diz Lena Elhajj, sênior de engenharia de sistemas.
O trabalho em equipe era 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 um novo protetor térmico de bateria 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 de como as coisas deveriam ser dispostas. Toda vez que tínhamos uma reunião, trabalhávamos juntos e conversávamos sobre nossas diferenças.”
Hina Fátima, aluna do último ano da EPI, concorda. “Os alunos do ECE analisaram o projeto em termos de componentes do circuito. Os formandos de engenharia mecânica consideraram os materiais que são permitidos no espaço, e os estudantes de engenharia de sistemas verificaram se a missão atende a todos os requisitos e objetivos.”
Todos eram donos de uma parte do projeto, o que ajudava a administrar a carga de trabalho, diz Elhajj.
É preciso coordenação para fazer um projeto tão grande, acrescenta Matthew Herman, um sênior de engenharia de sistemas. “Testar é metade do projeto, mas é difícil acreditar até ver.”
Virginia Space e Twiggs Space Lab , patrocinadores dos projetos, estão testando o ThinSat de 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 do Mid-Atlantic Regional Spaceport , Wallops Island, Virgínia.
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 estudantes de engenharia. “O objetivo de longo prazo é envolver os alunos de design sênior no projeto de seu próprio satélite e seu próprio caminho para o espaço.”
“A Mason está posicionada de forma única para fornecer aos alunos essa incrível oportunidade de aprendizado prático em um dos campos de engenharia de mais rápido crescimento”, diz Sherry.
Deixe a contagem regressiva começar.
Os seniores da equipa incluíram:
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