Estudio del acabado superficial de un CubeSat

Resumen

Este trabajo analiza el comportamiento térmico de un CubeSat 3U, después de seleccionar los acabados exteriores de las superficies del mismo, a fin de evaluar la fiabilidad del satélite a pesar de la variación de las condiciones exteriores.

El diseño térmico de un satélite se basa en establecer las conexiones y parámetros térmicos necesarios, para lograr un intervalo de temperaturas adecuado en todas las zonas del vehículo. El trabajo expuesto se centrará esencialmente en el control térmico pasivo, pero sin descartar que en momentos puntuales sea necesario usar elementos activos como medida correctora.

Inicialmente se hará una serie de estudios en Matlab para lograr una aproximación tanto de las condiciones térmicas exteriores, como del comportamiento del propio satélite. Esto se realizará mediante un conjunto de análisis estacionarios simplificando el vehículo a un único nodo, y a través de un estudio del intercambio radiativo de calor en el interior del satélite. Logrando de esta forma una aproximación de las temperaturas de la estructura.

Posteriormente, con la intención de lograr la evolución detallada de las temperaturas, se hará un estudio en ESATAN introduciendo los materiales y uniones utilizadas en el diseño del satélite, y seleccionando los recubrimientos y acabados superficiales conforme a los resultados obtenidos del análisis en Matlab. Una vez construido el modelo completo, se simulará el satélite en su entorno durante 15 órbitas y para todos sus distintos modos.

Por último, en virtud de los resultados obtenidos, se describirán las correcciones necesarias, y las posibles futuras acciones a realizar que permitirían una optimización del modelo.