Wetenschap
Implementatie van CubeSats ontwikkeld door Japan, Nepal, en Sri Lanka voor het BIRDS-3-project. Op deze foto draait het internationale ruimtestation in een baan om de Amazone in Brazilië, 256 mijl boven de Amazone. Krediet:NASA
Op 14 maart, de Paraguayaanse Ruimtevaartorganisatie (AEP) heeft een satelliet van het International Space Station ingezet om een kleine parasiet op te sporen die de ziekte van Chagas veroorzaakt. de satelliet, Guaranisat-1, is de eerste die door Paraguay is ontwikkeld en in een baan om de aarde is gebracht. Naar schatting 8 miljoen mensen in Mexico, Centraal Amerika, en Zuid-Amerika hebben de ziekte van Chagas, die, indien onbehandeld, levensbedreigend kan zijn. Grootschalige volksverhuizingen van het platteland naar de stedelijke gebieden van Latijns-Amerika en andere delen van de wereld hebben de geografische verspreiding van de ziekte vergroot.
Guaranisat-1 maakt deel uit van het Joint Global Multi-Nation Birds Satellite-project, of VOGELS, ondersteund door de natie Japan en het Kyushu Institute of Technology of Kyutech. Guaranisat-1 gelanceerd als onderdeel van BIRDS-4, waaronder ook satellieten uit Japan en de Filippijnen vallen. Eerdere lanceringen van BIRDS waren onder meer de eerste satellieten uit Ghana, Bangladesh, Mongolië, Bhutan, Nepal, en Sri Lanka.
"De eerste satelliet van ons land markeert een historisch moment, " zegt Alejandro Román, AEP's "Paraguay to Space" projectmanager. "Het is de eerste stap op een lange weg om de voordelen van de ruimte naar Paraguay te brengen op gebieden zoals rampenrisicovermindering, landbouw, beheer van natuurlijke hulpbronnen, landbeheer, en klimaat." Een drie uur durend televisieprogramma over het project trok 2,9 miljoen kijkers in een land met 7 miljoen inwoners, het demonstreren van zijn kracht als een hulpmiddel voor outreach over ruimtevoordelen en carrières in de wetenschap, technologie, en techniek.
Een van de missies van BIRDS-4-satellieten is het demonstreren van het verzamelen van gegevens via grondstations in moeilijk toegankelijke regio's. In Paraguay, wetenschappers installeerden sensoren om de aanwezigheid van triatomine te detecteren, of kussende bug, die de parasiet draagt die de ziekte van Chagas veroorzaakt. Gegevens van die sensoren worden automatisch via een centrale hub naar de satelliet verzonden en door een grondstation gedownload om een kaart van het ziekterisico te maken. Gezondheidsautoriteiten kunnen deze kaart gebruiken om preventieacties te helpen bepalen.
Door dit soort projecten BIRDS ondersteunt ruimteingenieurs in niet-ruimtevarende landen. "Elk opkomend land kan de kosten van het programma betalen, " zegt George Maeda, een assistent-professor bij Kyutech die internationale interacties afhandelt. De hoofdonderzoeker van het programma is Kyutech-professor Mengu Cho.
De satellieten bieden een middel voor een groter doel:vaardigheden aanleren aan technische studenten en ze naar huis sturen om anderen les te geven, het creëren van een basis voor een duurzaam ruimteprogramma in hun land. Studenten uit een deelnemend land gaan naar Japan om het hele proces van missieplanning tot hardware-ontwerp te leren, testen, lanceren, en in-orbit operatie.
De leerlingen doen al het werk, Maeda zegt, met slechts licht toezicht van Kyutech. "Ze hebben nooit een satelliet ontworpen en gebouwd, dus ze maken veel fouten, maar dat is een belangrijk onderdeel van het leerproces. Je kunt niet leren hoe je een satelliet moet bouwen door boeken te lezen. Ze leren door veel tijd in de laboratoria door te brengen, te experimenteren en fouten te maken." Al het projectwerk moet in 24 maanden voltooid zijn, de tijd die nodig is om een masteropleiding in Japan af te ronden.
De studenten uit Paraguay zijn Adolfo Jara en Anibal Mendoza. Jara werkt aan een Ph.D. en Mendoza op een master in elektrische en ruimtevaarttechniek.
"De ziekte van Chagas treft bijzonder kwetsbare bevolkingsgroepen, inclusief inheemse gemeenschappen in de regio, een probleem voor de volksgezondheid vertegenwoordigen, ", zegt Jara. Hoewel de satellietmissie een technologiedemonstratie is, als het de verwachte resultaten behaalt, risicomapping kan op grotere schaal worden gerepliceerd, ten goede komen aan meer gemeenschappen.
De satelliet heeft ook een camera om beelden vanuit de ruimte te maken. Een ingebouwde Image Classification Unit gebruikt kunstmatige intelligentie om afbeeldingen in vooraf gedefinieerde categorieën te sorteren en de geschikte te kiezen om te downloaden, waardoor het project kostenefficiënter wordt. Guaranisat-1 zal maximaal twee jaar ronddraaien, elke 90 seconden uitzenden naar een netwerk van stations in elk van de deelnemende landen.
AEP is van plan om extra satellietmissies te ontwikkelen, gericht op capaciteitsopbouw. "Het heeft een voordeel om laat te beginnen met de ontwikkeling van de ruimte, ", zegt Román. "Er zijn al veel lessen geleerd die we kunnen toepassen om de ontwikkeling van ons land te verbeteren en te versnellen."
Een team van AEP-ingenieurs en ingenieursstudenten werkt aan een programma genaamd CApacity Building, Onderzoek en innovatie—4 Space (CABURE'I-4S) als volgende stap, zegt Jorge Kurita, AEP directeur planning en beheer. "Cabure'I" betekent "uil" in de inheemse Guarani-taal.
"Lokale capaciteitsopbouw is een essentieel onderdeel van onze ruimtevaartactiviteiten, " zegt Kurita. "Collegastudenten in heel Paraguay nemen actief deel aan deze spannende reis."
Deelnemende landen betalen voor opleiding van studenten, satelliet hardware, en lanceren. Het ruimtestation biedt een goedkope optie voor het lanceren van satellieten, om het programma betaalbaar te houden. BIRDS-4 gebruikt CubeSats, die worden ingezet door de Japanse Experiment Module Small Satellite Orbital Deployer-16 (J-SSOD) aan boord van het ruimtestation. De satellieten verifiëren het gebruik van commerciële standaardcomponenten in de ruimte en demonstreren een nieuw type zonnecel, de Perovskiet-zonnecel. Gegevens over de prestaties in de ruimte zullen helpen bij het evalueren van de technologie voor gebruik bij toekomstige ruimtemissies.
"Voor de studenten het bouwen van de eerste satelliet van hun land is onvoorstelbaar opwindend, " zegt Maeda. "Ik zie dit dagelijks. Het is magie."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com