Fase 2: Construa, programe, teste seu satélite!

Durante a Fase 2 da 3ª OBSATOBSat MCTI,MCTI, as equipes deverão realizar a montagem de um protótipo de CubeSat/CanSat/PocketQub com base na proposta da Missão submetida na Fase 1,1, pensando e planejando para um lançamento a ser realizado por balão estratosférico na Fase 3.3.

Objetivos da Fase 2

A OBSATOBSat MCTI tem o propósito de que a missão seja contínua e as fases colaborem com a completude dos objetivos e habilidades a serem desenvolvidas pelos alunos,alunos. portanto,Portanto, os objetivos da fase anterior se mantêm e há a adição de novos:

1. Aprender a partir de experiências,ncias práticas multidisciplinares e interdisciplinares;
2. FamiliarizaçãoFamiliarizar dosos participantes na metodologia científica e na resolução de problemas num contexto de engenharia, em especial a aeroespacial;
3. Engajar os participantes na aprendizagem experimental das ciências e tecnologias, bem como da cultura aeroespacial, de modo que considerem possíveis carreiras nas áreas de ciências e engenharia;
4. Desenvolver as habilidades para o século XXI atrelado às propostas da cultura STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics);
5. Permitir que os participantes desenvolvam e pratiquem habilidades interpessoais, como trabalho em equipe, liderança, gerenciamento de projetos e possíveis conflitos que venham a surgir;
6. Desenvolvimento de habilidades e competências práticas nas áreas de eletrônica, mecânica e computação;
7. Realizar testes e exercitar suas competências científicas para desenvolver hipóteses.

Requisitos do projeto

O desafio é projetar e implementar um sistema de “carga útil + módulo de serviço” para um CubeSat 1U/CanSat/PocketQub que possa executar uma missão de sua escolha. Importante ressaltar que o objetivo da missão desta Fase 2 pode diferir do projeto apresentado na primeira fase, desde que seja apresentada uma justificativa e ela seja aprovada. Os projetos devem atender aos requisitos básicos da missão:

1.

Estrutura mecânica:

• Form Factor:
  • PocketQub: 50 x 50 x 50 mm (slide plate como base de fixação);
  • CanSat: 66 mm de diâmetro e 100 mm de alturaaltura;
  • CubeSat: 100 x 100 x 100 mmmm.
• Material estrutural:
  • A estrutura mecânica do satélite deve ser construída com material termoplástico (PLA ou PETG).
• Peso:
  • PocketQub: 180g;
  • CanSat: 350g;
  • CubeSat: 450g.

2.

Operação:

• O satélite deve operar em condições até 30km de altitude (altitude máxima do balão estratosférico na Fase 3);
• A equipe será responsável por realizar o isolamento térmico da bateria utilizando material tipo Depron ou espuma EPE;
• O satélite deve conseguir armazenar os dados coletados em memória.

3.

Telemetria:

• A comunicação deve ser realizada via WifiWiFi utilizando requisições HTTP no formato especificado no apêndice 1;
  • As informações do status do satélite a serem obrigatoriamente enviadas durante o voo são:
    • níNível da bateria,bateria;
    • temperatura,Temperatura;
    • giroscóGiroscópio e acelerômetro (informações dos três eixos),;
    • informaçInformações da carga útil (payload), que devem estar bem definidas de modo que seja possível identificar o sucesso da missão;
• Os pacotes deverão ser enviados no formato JSON.JSON. Para testes e simulações, deve-se seguir o exemplo e o servidor de testes disponibilizado em:disponibilizado;
• Essa comunicação deve ocorrer por um período de pelo menos 402 minutos,horas, em intervalos de 4 minutos (os participantes devem otimizar o uso da bateria para maximizar sua duração);
• LimiteOs dados dos participantes têm um limite de 90 bytes por pacote de payload. AsEm equipescaso de coleta de imagens, elas devem armazenarser imagensarmazenadas no cartão dena memória ouinterna enviardo por HTTP,satélite, e estasum imagenscomprovante ficarãode armazenadascoleta da imagem deve ser enviado e armazenado no servidor HTTP da organização do eventoCentro ede Controle de Missão, a bordo do balão.
• Equipes que pretendem realizar a transmissão de dados diretamente para o solo, a partir do seu próprio protótipo, devem indicar um rádio-amador responsável e parceiro da equipe, apresentar um plano de frequências, antenas, e aguardar autorização da OBSAT MCTI para embarcar o equipamento com transmissor de RF. Lembrando que as equipes poderão realizar o envio de telemetria por Wifi, pois a organização do evento disponibilizará uma rede Wifi embarcada no balão, com um endereço HTTP para recepção de telemetria. As equipes que optarem por transmitir dados com seus próprios rádios também terão restrição de uso de frequências e tempo de transmissão sincronizada por tempo (time slots sincronizados por GPS, a serem alinhados com a organização do evento).

Observação 1: As especificações técnicas dos satélites, como resistência a baixas temperaturas, radiação, vibração e o sistema de potência devem ser pensadas para o lançamento por balão estratosférico da Fase 3.3.

Observação 2: Durante todo o lançamento, o satélite estará fixado ao hipercubo, junto ao balão estratosférico. Logo, não se faz necessário a implementação de sistemas de controle de atitude.

Observação 3: ParaA adicionarconstrução novosdo sensoressatélite ou fazer ajustes customizados nos protótipos,e os custos depara a execução doda projetomissão são de responsabilidade das equipes.

Observação 4: Por motivos de segurança do voo, podem ocorrer alterações no projeto e mudanças no sistema de energia durante o pré-lançamento.

Tarefas da competição

As equipes participantes deverão produzir um documento e um vídeo com os detalhes técnicos e operacionais da missão, considerando os objetivos e as especificações do projeto, com os novos requisitos e as especificações necessárias para uma missão estratosférica. Os documentos deverão ser submetidos de forma eletrônica pela plataforma da OBSATOBSat MCTI até o prazo máximo previsto no cronograma.

Para a entrega, é obrigatório enviar, eletronicamente:

1. Um vídeo de até 5 minutos,minutos, descrevendo a proposta de todos os subsistemas essenciais e do subsistema de missão:

   1. O vídeo deverá ser postado no YouTube no modo “Não listado”;
   2. O vídeo deve apresentar:
      • O projeto conceitual;
      • Objetivos da missão e identificação do mérito científico;
      • Funções e responsabilidades da equipe;
      • Projeto conceitual;
      • Detalhes operacionais da missão;
      • Materiais utilizados;
      • Testes e simulações;
      • Expectativas para a missão.

Um documento descrevendo a proposta e seu embasamento:

• O nome do documento deve estar no formato: NomedaEquipe_Categoria_Fase2.pdf
  
  • Exemplo: (OBSAT_N1_Fase2.pdf)
  OBSat_N1_Fase2.pdf);
• O documento deve estar em formato PDF com tamanho máximo de 10MB;10MB;

1. Diretrizes para o conteúdo esperado:
   • Título de missão;
   • Membros da equipe;
   • Resumo de 250 palavras;
   • Proposta completa em até 20 páginas (exceto anexos/apêndices).
2. O documento deve conter:
   1. Declaração de problema da missão;
   2. Identificar o problema a ser resolvido e definir quais são as condições e ações necessárias para resolver o problema;
   3. Objetivos da missão e identificação do mérito científico;
   4. Funções e responsabilidades da equipe;
   5. Cronograma preliminar de desenvolvimento e plano de trabalho;
   6. Projeto conceitual;
   7. Detalhes operacionais:
      1. Descrição de todos os subsistemas essenciais e do subsistema de missão;
      2. Relatório de montagem, contendo fotos de todas as faces e conexões;
      3. Projeto mecânico (+desenhos técnicos em apêndice ao final do relatório);
      4. Projeto eletrônico (+projeto técnico em apêndice ao final do relatório);
      5. Fluxograma dos códigos desenvolvidos (+código comentado em apêndice ao final do relatório);
      6. Registro de dados;
      7. Procedimento de execução da missão;o.
   • Identificação e descrição dos dados a serem coletados e transmitidos pela payload de missão;
   • Descrição e resultados dos testes e simulações:
     1. Caracterização física (dimensões e massa);
     2. Robustez mecânica;
     3. Robustez eletrônica e magnética;
     4. Robustez térmica;
     5. Captura de dados de telemetria;
     6. Captura de dados de missão;
     7. Armazenamento de dados;
     8. Transmissão de dados conforme descrito no apêndice 1.

Lista de materiais:

1. Lista das matérias-primas, subconjuntos, conjuntos intermediários, sub-componentes, componentes, partes e as quantidades de cada necessários para fabricar um produto final.

Avaliação e classificação na Fase 2

Os projetos concluídos e entregues no prazo serão avaliados por uma comissão técnica. Cada projeto será avaliado por pelo menos 2 avaliadores e receberá uma nota seguindo os critérios:

Avaliação do vídeoCritério	Pontuação máxima
CritérioAvaliação do vídeo	Pontuação máxima
Apresentação geral e qualidade do vídeo	10
Missão (objetivos e mérito científico)	15
Projeto conceitual	10
Descrição operacional da missão	20
Descrição dos materiais utilizados	10
Principais resultados dos testes e simulações	20

	Avaliação do documento
Critério	Pontuação máxima
Apresentação geral e qualidade do documento	10
Missão (objetivos e mérito científico)	15
Projeto conceitual	10
Detalhamento operacional	30
Descrição e resultados de testes	30
Lista de materiais	10
Apêndices e anexos	10
Pontuação Total	200

Observação 1: A classificação na Fase 2 é regional, considerando as 5 regiões do país: Norte, Nordeste, Centro-oeste,Oeste, Sul e Sudeste.Sudeste. Em caso de empate, serãoserá utilizadosutilizado os seguintes critérios, respectivamente:

1. Detalhamento operacional;
2. Descrição e resultados de testes;
3. Apresentação geral e qualidade do documento.

Observação 2: As equipes melhor classificadas na Fase 2,2, por região, serão habilitadas a participar da Fase 3.3. A quantidade de vagas na Fase 3 da OBSATOBSat MCTI é definida considerando a proporção regional de equipes participantes.