Un equipo de siete estudiantes de la UNAM y de la Universidad
de Stanford, en Estados Unidos, diseñó el sistema
estructural Open Space, que permite ahorrar tiempo y
costos en la producción de satélites de comunicación.
El grupo está integrado por Rafael Mayani, uno
de los coautores del sistema, quien elaboró su tesis sobre
el tema para obtener su título de licenciado en Diseño
Industrial en el Centro de Investigación de Diseño
Industrial (CIDI) de la Facultad de Arquitectura (FA) de esta
casa de estudios; Isaac Castañeda, de la misma carrera
y Facultad, y Claudio Hansberg y Luis Vázquez, de Ingeniería
Mecánica de la Facultad de Ingeniería (FI), y por
la institución estadounidense, Xiao Ge, Jessica Ji y Travis
Bow, de Ingeniería Mecánica.
“Es resultado de un proyecto multidisciplinario,
global y conjunto de la UNAM, la Universidad de Stanford y la
empresa Lockheed Martin, que se dedica a la fabricación
de satélites, sistemas aéreos y navales, y misiles”,
indicó Mayani.
El Open Space se enfoca a la solución
de un problema específico que cuesta miles de millones
de dólares, y hasta cuatro meses de trabajo, a la citada
empresa estadounidense. “Ese problema, llamado Reemplazo
Tardío de Componentes, consiste en que, después
de probar los sistemas de un satélite, un componente falla
en 75 por ciento de los casos y tiene que ser reemplazado o arreglado
antes de volver a efectuar todas las pruebas”, explicó.
Visión completa de la estructura
Los estudiantes universitarios diseñaron y desarrollaron
varios prototipos, pero al final, eligieron el Open Space
(sistema estructural hexagonal con paneles externos que se
pueden abatir), porque con él se tiene una visión
completa de la estructura del aparato.
De este modo, hay un mayor acceso a todos los componentes
electrónicos, se reduce el tiempo y los costos de producción,
y el trabajo se facilita.
Los paneles del Open Space (fabricados con lámina
honeycomb, estructura de aluminio ligera pero resistente) se abaten
hasta quedar paralelos al suelo, a la altura de una mesa de trabajo;
así, los técnicos especializados ya no deben ponerse
debajo del satélite para repararlo y pueden reemplazar
fácilmente el componente o hacer los cambios necesarios.
En la parte interior de los paneles están ensamblados
el payload (conformado por más de 200 componentes electrónicos
conectados por un sistema de cableado) y los heat pipes (incrustados
entre las dos láminas de aluminio que forman los paneles
laterales, que transmiten el calor de un lado a otro del satélite
para mantener la temperatura estable y constante).
El sistema de cableado (a través de la base del
satélite) se colocó de tal forma que, si los paneles
se abaten, se tuerce, en vez de doblarse. “Al torcerse no
le pasa nada y puede seguir conectado si los paneles se abaten;
en cambio, si se doblara, se echaría a perder y tendría
que ser remplazado, lo que aumentaría los costos”,
acotó.
Otra ventaja es que, si algo falla, no hay que cortar
los heat pipes, sino sólo desconectarlos, para
que los paneles se puedan abatir.
“Los heat pipes se hicieron iguales en
todos los paneles para que éstos pudieran ser producidos
de manera idéntica y se redujeran el tiempo y los costos”.
Todos los componentes del Open Space, a excepción
del payload, se desarrollaron con materiales reales que
proporcionó la Lockheed Martin.
Si bien el prototipo final del Open Space ya
fue presentado a la empresa estadounidense, que lo valorará,
este ejercicio universitario, en particular, sólo se limitó
a generar el concepto del sistema estructural.
Metodología cíclica de diseño
Desde hace una década, la UNAM y la Universidad
de Stanford han llevado a cabo otros proyectos multidisciplinarios,
globales y conjuntos, en los que estudiantes utilizan la metodología
cíclica de diseño ME310.
“Ello permite la investigación y el desarrollo
de prototipos para probar conceptos, así como el regreso
constante al inicio para redefinir el problema y, además,
ofrece la libertad de equivocarse como una oportunidad para generar
algo nuevo y mejor”, apuntó Mayani.
Es decir, en este proyecto el objetivo no fue diseñar
satélites, sino conocer la metodología cíclica
de diseño ME310 y saber aplicarla. Esta metodología
es una herramienta (no la única) para diseñar no
sólo satélites o automóviles, se puede aplicar
en muchos campos, como la medicina y la economía, para
crear diversos diseños.
“El apoyo a proyectos multidisciplinarios, globales
y conjuntos, como los que realizan ambas instituciones educativas
para vincular a estudiantes de distintas carreras y nacionalidades
con empresas, debe ser una prioridad no sólo para el CIDI
de la FA, sino para toda nuestra Universidad, pues con ello los
alumnos egresan mejor preparados”, finalizó Mayani.