El Estudio de Factibilidad para la primera misión satelital del Paraguay

Abstract

Paraguay is the only South American country without its own satellite, therefore it has initiated activities to enter the aerospace context. Consequently, this paper present a feasibility study that aims to promote Paraguay in the satellite context, proposing, from the evaluation of 3 CubeSat alternatives, the 6U CubeSat development for observation mission of the earth, that could serve as the basis for a project that begins to satisfy the needs identified in 3 Focus Groups whose results are briefly presented. Later, a second telecomunication satellite mission is also proposed. Resumen. El Paraguay es el único país Sudamericano sin un satélite propio por lo que ha iniciado actividades para lograr ingresar al contexto aeroespacial. En consecuencia, en este trabajo se presenta un estudio de factibilidad que pretende impulsar al Paraguay en el contexto satelital, proponiendo, desde de la evaluación de 3 alternativas de CubeSat, el desarrollo de una misión satelital de observación de la tierra a partir de la construcción de un CubeSat de 6U. Así, a partir de las necesidades relevadas en 3 Grupos Focales cuyos resultados son brevemente presentados, se propone el desarrollo de una segunda misión satelital de utilización comercial del espacio, con el desarrollo de un satélite de telecomunicaciones. 1. Introducción Paraguay se encuentra ubicado en el centro de Sudamérica, lindante con Bolivia, Argentina y Brasil. Al año 2013, la población era de aproximadamente de 6.700.000 habitantes, con una tasa de crecimiento poblacional (respecto al 2012), de 1,62% anual. El país posee un Producto Interno Bruto (PIB) per cápita de USD 4.368, siendo el más bajo del Mercado Común del Sur (MERCOSUR) y uno de los más bajos de la región [BCP, 2013]. En el ámbito del desarrollo aeroespacial, el Paraguay en la actualidad está dando sus primeros pasos. Buzarquis y colegas [Buzarquis et al., 2017] afirman que, desde el tiempo de la cultura indígena precolombina, los indios guaraníes proyectaban su ambiente en el cielo y trataban de explicar así las estrellas y los fenómenos celestes. Concebían a la tierra como una isla o continente que flotaba en un océano plano infinito. El cielo era el espacio donde estos habitantes concebían su mundo, lo que finalmente se incluyó en parte de la historia e identidad cultural del Paraguay. Cuentan los autores [Buzarquis et al., 2017] que no fue hasta la llegada de los jesuitas en el año 1600 que se comenzó a explorar de manera científica el cielo guaraní, ya que se tienen registros de observaciones astronómicas y meteorológicas realizadas en las misiones jesuíticas, a partir de la construcción propia de telescopios, lo cual permitió la observación y predicción de eclipses de sol y de luna. La espiritualidad de los misioneros jesuitas permitió que en el siglo XVII fundaran la reducción de San Cosme y Damián en el sur de Paraguay, con el propósito de evangelizar a los indígenas guaraníes de la región. Entre ellos se destaca Buenaventura Suárez (1679-1750), considerado el primer astrónomo del Paraguay. Suárez se dedicó a la observación de los astros, influido por los conocimientos guaraníes que conocían los ciclos de las estrellas propicios para sembrar o para cosechar. Así, se legaron documentos hoy conservados en Paraguay, como una predicción de las fases y eclipses lunares para un siglo. Sin embargo, a partir de estos trabajos iniciales, es muy poco lo que se ha avanzado en Paraguay en el campo de la exploración espacial en general y en una misión satelital en particular, ya que recién en el año 2014 fue creada la Agencia Espacial del Paraguay AEP por Ley 5151/2014 (http://www.aep.gov.py), a partir de un decreto emanado del mismo poder ejecutivo. Esta institución que aglutina a varios estamentos políticos y civiles, tendría así a su cargo la elaboración de reglamentos en materia aeroespacial y principalmente la implementación de un primer Programa Satelital a nivel nacional que enfoque los esfuerzos mancomunados de la sociedad y el sector público en un desarrollo sustentable del área aeroespacial. En base a las motivaciones generadas por el hito arriba expuesto y usufructuando el apoyo proveído por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del Paraguay CONACYT (http://www.conacyt.gov.py), el Parque Tecnológico ITAIPU – PTI-PY, del Paraguay (http://www.pti.org.py) se vincula con el INVAP SE (Investigación Aplicada, Sociedad del Estado) de Argentina (http://www.invap.com.ar) con el objetivo de desarrollar un estudio de factibilidad para una potencial primera misión satelital del Paraguay. Es en este contexto que el presente trabajo se propone presentar el estado del arte de la exploración espacial realizada por la República del Paraguay. Este proyecto en particular se encuadra dentro de lo que representa el desafío de los retos tecnológicos vinculados a la exploración espacial, así como el avance en investigación y desarrollo que este permitiría. La tarea de adelantar proyectos en el campo aeroespacial le da al país nuevos límites de progreso tecnológico-científico, que pueden ser potencialmente aplicados incluso a otras áreas. Para el Paraguay, el desarrollo, la aplicación y el uso de tecnologías espaciales juegan un papel destacado, en la medida que se permita la generación de una industria organizada, el planeamiento y desarrollo territorial; además de impulsar nuevos horizontes técnicos, científicos y tecnológicos, con el objeto de llevar al país a posicionarse internacionalmente en este ámbito. En efecto, con este proyecto se busca obtener un estudio de factibilidad, con vistas a generar futuros proyectos de desarrollo satelital para el país, más aun teniendo en cuenta que el Paraguay es el único país de Sudamérica que todavía no cuenta con un satélite propio. En secciones posteriores, se presenta una memoria sobre la creación de la Agencia Espacial del Paraguay, los avances en el área espacial en la academia, un breve resumen del proyecto “Estudio de factibilidad para la primera misión satelital del Paraguay”, para finalmente presentar las principales conclusiones de este trabajo. 2. Creación de la Agencia Espacial del Paraguay En el año 2014 fue concebida la Agencia Espacial del Paraguay (AEP), que como ya fuera mencionado fue creada por Ley 5151/2014, a partir de un decreto emanado del poder ejecutivo. Esta institución que abarca a varios estamentos públicos y civiles, tiene a su cargo la reglamentación en materia aeroespacial del Paraguay, así como la elaboración del Programa Nacional Satelital. La creación y funcionamiento de un órgano especializado como la AEP para el uso y aprovechamiento del espacio se constituye así en una potencial puerta de acceso para que el Paraguay fortalezca el conocimiento sobre la tierra y el espacio mediante la utilización de tecnologías modernas que permitan la conectividad y comunicación con todo el territorio paraguayo empleando directa e indirectamente las tecnologías espaciales de telecomunicaciones [Vielman, 2014]. En ese sentido, la importancia del avance en tecnologías aeroespaciales se ha convertido en parte fundamental del desarrollo de las naciones, en los últimos años. Más allá de los retos tecnológicos que representa la exploración espacial y el avance en la investigación y desarrollo, se espera que estos avances brinden al Paraguay nuevos límites de progreso tecnológico que puedan ser incluso aplicados a otras áreas. En consecuencia, la AEP puede propiciar la consolidación de acuerdos con el sector académico y científico para impulsar la investigación, formación y capacitación de los recursos humanos especializados que viabilicen el desarrollo aeroespacial en Paraguay. 3. Primeros avances en el área académica En un primer intento por motivar a la comunidad en la exploración espacial, fue propuesto el programa EMOÑEPYRUPY (génesis en guaraní) apoyando una iniciativa de la Facultad Politécnica de la Universidad Nacional de Asunción, Paraguay – FPUNA (http://www.pol.una.py/). Este primer proyecto utilizando cargas científicas de bajo costo proponía una plataforma basada en globos (http://www.pol.una.py/?q=node/1164) [Vielman, 2014]. El objetivo principal del programa EMOÑEPYRUPY fue promover actividades relacionadas con el espacio, involucrando a estudiantes de ingeniería y a la sociedad educativa en general. Esta primera actividad se realizó bajo la misión AEP-UNAGS001. La unidad académica que lideró esta misión fue el Departamento de Aeronáutica de la FPUNA. La carga útil consistía en dos sistemas diferentes de posicionamiento global, dos dispositivos de captura de imágenes, un sensor de temperatura y un transductor de presión para medir la altitud. Dispositivos similares ya se utilizaron para este tipo de aplicaciones, como la que se presenta en [Sreejith et al., 2014]. El peso total de esta carga útil, incluido un reflector de radar y un paracaídas, era de 8 Newtons. La elevación positiva del globo se midió a 2 Newton. Un globo de látex de 600 gramos fue utilizado para esta misión. Este lanzamiento se llevó a cabo en la mañana del 27 de enero de 2017, a las 7:38 AM, hora local, 11:38 UTC, en la ubicación Latitud/Longitud -5.3571/-57.2567 (Yvytu), San Bernardino, Paraguay [Kurita et al., 2017]. El tiempo total de vuelo fue de 5 horas aproximadamente. El apogeo se alcanzó en Latitud/Longitud -25.0/-57.7 aproximadamente, alcanzando una altitud máxima de 27.046 metros desde el suelo. Imágenes de diferentes altitudes, así como grabaciones de video fueron capturadas en esta misión. Las grabaciones de datos de vuelo, es decir, datos de posicionamiento global, presiones barométricas y temperaturas, se recuperaron de la tarjeta de memoria instalada en el registrador de datos de vuelo. Un aporte importante de esta primera misión fue la validación de un software de predicción de aterrizaje, del vuelo espacial de la Universidad de Cambridge. Esta simulación demostró ser muy precisa en esta misión particular ya que coincidió con las dos Fuentes de Posicionamient