Fase 4 - Lance seu satélite! - etapa nacional! Durante a Fase 4 da 3ª OBSAT , os participantes do evento nacional deverão revisar e ajustar seus projetos com base nos resultados obtidos na Fase 3 , realizando as adaptações necessárias para o sucesso de suas missões. As equipes selecionadas precisarão modificar seus protótipos de satélites, que já foram lançados anteriormente em balão estratosférico, alinhando-os à Proposta de Missão e ao planejamento de voo para um novo lançamento. Desta vez, a comunicação será de responsabilidade da própria equipe, sem o uso da infraestrutura de comunicação fornecida pela organização. Diferenças entre o Lançamento na Fase 3 e na Fase 4 1. Aprendizados com a Fase 3 Análise de Desempenho : As equipes devem revisar os dados de telemetria, falhas e sucessos do lançamento da Fase 3 para identificar pontos de melhoria. Erros e Lições Aprendidas : Problemas como falhas de comunicação, instabilidade do protótipo, ou limitações de coleta de dados devem ser documentados e corrigidos. Otimização de Recursos : Ajustes no uso de energia, memória e processamento, com base no desempenho observado na Fase 3 . 2. Aprimoramentos para a Fase 4 Melhoria no Projeto do Satélite : Refinamento da estrutura mecânica para maior resistência e estabilidade durante o voo. Otimização do sistema de coleta de dados (sensores, câmeras, etc.) para maior eficiência. Implementação de redundâncias em sistemas críticos, como energia e comunicação. Planejamento de Missão : Definição clara de objetivos e métricas de sucesso para a Fase 4 . Revisão do planejamento de voo, considerando condições atmosféricas e trajetória do balão. Testes e Validações : Realização de testes rigorosos em terra, incluindo simulações de voo e comunicação. Validação do sistema de telemetria RF com o solo antes do lançamento. 3. Implementação do Módulo de Telemetria RF com o Solo Responsabilidade da Equipe : As equipes serão responsáveis por projetar, implementar e testar seu próprio sistema de comunicação RF direta com o solo. Deve-se garantir que o sistema opere dentro das faixas de frequência permitidas e siga as normas regulatórias. Requisitos Técnicos : É esperado o uso de um transceptor RF eficiente, com baixo consumo de energia e alcance adequado. Implementação de protocolos de comunicação confiáveis para envio de telemetria em tempo real. Sincronização com time slots definidos pela organização, utilizando GPS para evitar interferências. Integração com o Sistema Existente : O módulo de telemetria RF deve ser integrado ao sistema de comunicação Wi-Fi embarcado no balão, garantindo redundância e confiabilidade. Dados críticos, como status do satélite e confirmações de operação, devem ser transmitidos via RF. 4. Novas Expectativas para a Fase 4 Autonomia e Inovação : As equipes devem demonstrar maior autonomia no desenvolvimento e operação do sistema de comunicação RF. Espera-se inovação no design e na solução de problemas identificados na Fase 3 . Documentação e Transparência : Todas as alterações e aprimoramentos devem ser documentados e compartilhados com a organização do evento. Relatórios técnicos detalhados devem ser entregues, explicando as decisões tomadas e os resultados esperados. Colaboração com Rádio-Amadores : Parcerias com rádio-amadores devem ser formalizadas para auxiliar no desenvolvimento e operação do sistema RF. Planos de frequência e uso de antenas devem ser apresentados e aprovados pela organização. Resumo das Principais Mudanças da Fase 3 para a Fase 4 Aspecto Fase 3 Fase 4 Comunicação Uso exclusivo da rede Wi-Fi do balão. Implementação de módulo de telemetria RF com o solo, além da rede Wi-Fi. Responsabilidade Organização fornecia infraestrutura de comunicação. Equipes responsáveis pelo sistema de comunicação RF. Aprimoramentos Protótipos iniciais com foco em funcionalidade básica. Protótipos refinados com base em lições aprendidas e maior robustez. Testes e Validações Testes básicos em terra. Testes rigorosos, incluindo simulações de comunicação RF. Autonomia Menor autonomia no desenvolvimento. Maior autonomia e inovação no projeto. Da seleção As melhores equipes da Fase 3 serão habilitadas para a participação no Evento Nacional . A OBSAT irá reservar o lançamento de ao menos um satélite por nível, com ao menos 3 satélites lançados nacionalmente . O número de satélites selecionados será distribuído conforme o percentual de equipes participantes da região em relação ao total de participantes do Brasil. Tarefas de competição O desafio consiste em modificar e implementar um sistema de "carga útil + módulo de serviço" para um satélite, com o objetivo de executar sua missão durante um novo lançamento em balão estratosférico. As equipes devem elaborar um documento e um vídeo que apresentem os detalhes técnicos e operacionais da missão, os quais foram registrados no cartão SD durante o lançamento da Fase 3 . Esses materiais devem ser submetidos eletronicamente por meio da plataforma da OBSAT . Os relatórios e vídeos fazem parte de uma avaliação contínua, na qual os envios anteriores serão considerados na análise. É imprescindível justificar as atualizações realizadas para a Fase 4 . A entrega deve ser feita de forma eletrônica, e o protótipo deve atender aos requisitos básicos da missão, definidos abaixo: Um vídeo de até 5 minutos , descrevendo a proposta de todos os subsistemas essenciais e do subsistema de missão: O vídeo deverá ser postado no YouTube no modo “Não listado” ; O vídeo deve apresentar: Projeto conceitual; Objetivos da missão e identificação do mérito científico; Funções e responsabilidades da equipe; Detalhes operacionais da missão; Materiais utilizados; Dificuldades e desafios superados na Fase 3 para a construção do protótipo, considerando as experiências adquiridas após o lançamento do balão estratosférico; Resultados esperados versus resultados obtidos através do lançamento por balão estratosférico; Mudanças a serem realizadas para o novo lançamento; Testes e simulações para o lançamento; Desafios, objetivos e expectativas para a missão , a serem alcançados na missão espacial de Fase 4 . Um documento descrevendo a proposta e seu embasamento : O nome do documento deve estar no formato: NomedaEquipe_Categoria_Fase4.pdf Exemplo: (OBSat_N1_Fase4.pdf); O documento deve estar em formato PDF com tamanho máximo de 10MB; Diretrizes para o conteúdo esperado : Título de missão; Membros da equipe; Resumo de 250 palavras; Proposta completa em até 20 páginas (exceto anexos/apêndices) . O documento deve conter: Declaração de problema da missão; Identificar o problema a ser resolvido e definir quais são as condições e ações necessárias para resolver o problema; Objetivos da missão e identificação do mérito científico; Funções e responsabilidades da equipe; Cronograma preliminar de desenvolvimento e plano de trabalho; Projeto conceitual; Detalhes operacionais: Descrição de todos os subsistemas essenciais e do subsistema de missão ; Relatório de montagem , contendo fotos de todas as faces e conexões; Projeto mecânico (+desenhos técnicos em apêndice ao final do relatório); Projeto eletrônico (+projeto técnico em apêndice ao final do relatório); Fluxograma dos códigos desenvolvidos (+código comentado em apêndice ao final do relatório); Registro de dados ; Procedimento de execução da missão ; Identificação e descrição dos dados a serem coletados e transmitidos pela payload de missão; Descrição e resultados dos testes e simulações: Caracterização física (dimensões e massa); Robustez mecânica; Robustez eletrônica e magnética; Robustez térmica; Captura de dados de telemetria; Captura de dados de missão; Armazenamento de dados; Transmissão de dados conforme descrito no apêndice 1. Lista de materiais: Lista das matérias-primas, subconjuntos, conjuntos intermediários, sub-componentes, componentes, partes e as quantidades de cada necessários para fabricar um produto final. Relatório de voo: Apresentação dos dados obtidos durante o voo: Os dados de nível da bateria, temperatura, pressão, giroscópio e acelerômetro (informações dos três eixos) são obrigatórios! Anexe, também, o timestamp para aferir a procedência dos dados; Discussão e análise desses dados e sua importância para a realização da missão; Comparação dos dados esperados com os obtidos, com base na literatura científica; Quais são os dados esperados para essa nova missão realizada? Justifique os motivos para essas alterações. Especificações do projeto Estrutura mecânica : Form Factor : PocketQub: 50 x 50 x 50, com slide plate de dimensões 64mm x 58mm x 1,6mm; CanSat: 66 mm de diâmetro e 100 mm de altura; CubeSat: 100 x 100 x 100 mm. Material estrutural : A estrutura mecânica deverá ser construída em alumínio aeronáutico 7075, 6061 ou 6351 T6. Peso : PocketQub: 250g; CanSat: 550g; CubeSat: 700g. Operação : Deverá atender aos requisitos de lançamento: Operação em temperaturas de -80ºC. A equipe deverá realizar o isolamento da bateria de modo que não resulte em congelamento do sistema; Capaz de operar em vibrações de 0 Hz a 233 Hz; Telemetria : O satélite deve conseguir enviar dados de telemetria por RF, conforme as seguintes especificações: A comunicação deve ser realizada no formato especificado no apêndice 1; As informações do status do satélite a serem obrigatoriamente enviadas durante o voo são: Nível da bateria; Temperatura; Pressão; Giroscópio e acelerômetro (informações dos três eixos); Informações da carga útil (payload), que devem estar bem definidas de modo que seja possível identificar o sucesso da missão; O pacote de dados deve estar no formato JSON; As equipes deverão indicar um rádio-amador responsável e parceiro da equipe, apresentar um plano de frequências, antenas, e aguardar autorização da OBSAT para embarcar o equipamento com transmissor de RF. A equipe deverá ser responsável pela construção de sua estação base e recepção de dados. A equipe deverá preencher formulário, conforme Apêndice 4 , para a definição do plano de frequências. A OBSAT , com as equipes participantes, definirá as restrições de uso de frequências e de tempo de transmissão sincronizada por tempo (time slots sincronizados por GPS). As antenas devem ser construídas em microfita ou material flexível na limitação do formfactor. Avaliação e classificação na Fase 4 As equipes serão avaliadas por uma comissão técnica e cada projeto será avaliado conforme os seguintes critérios: Critério Pontuação máxima Relatório técnico submetido na Fase 2 Nota final do relatório submetido de voo na Fase anterior 50 Inspeção técnica (classificatório) Caracterização física Robustez mecânica Robustez eletrônica e magnética Robustez térmica Câmera de vácuo Captura e transmissão de dados Qualidade dos projetos (avaliação dos juízes) Entrevista com os jurados 75 Avaliação do Pitch 75 Pontuação Total 200 Detalhamento dos critérios de avaliação A seleção dos satélites para o lançamento seguirá as etapas definidas abaixo. A etapa de integração final e inspeção técnica dos protótipos de satélites serão classificatórios , e para testar a qualidade da construção e o desempenho do protótipo para o lançamento serão realizados 6 (seis) testes , compostos por: Caracterização física (dimensões e massa) : Aferimentos das características mecânicas do protótipo, como: Dimensões físicas : Realizaremos uma única medição de cada uma das faces do protótipo, de maneira a conferir se as dimensões aferidas estão conforme os padrões solicitados. Limite de massa : Será aferida a massa do satélite junto a uma balança de precisão. A medida será aferida uma vez. Robustez mecânica : Teste de choque : O teste será realizado durante uma queda controlada do protótipo de uma altura calculada e padronizada. O impacto será realizado contra uma espuma em solo e a verificação será através de uma inspeção visual, bem como da continuação das medidas de telemetria durante a operação. Teste vibracional : Este teste é projetado para verificar a integridade de montagem de todos os componentes, conexões de montagem, integridade estrutural e conexões de bateria; O satélite será exposto a uma vibração controlada entre 0 a 230Hz durante o período de 1 minuto. Robustez eletrônica e magnética : Verificação das conexões de alimentação do satélite : Inspeção visual das conexões de alimentação; Verificação do funcionamento do sistema sob interferência eletromagnética : O satélite será exposto a uma faixa variada de frequências e estaremos recebendo os dados para verificar que não houve nenhuma interferência ou perda significativa. Verificação da faixa de emissão eletromagnética do protótipo : Realizaremos uma varredura para conferir as frequências onde o protótipo está emitindo, de maneira que não exista possibilidade de interferir na transmissão dos demais participantes. Robustez térmica : Teste de funcionamento do sistema em baixas temperaturas : Este teste é para verificar se o protótipo pode operar em um ambiente de temperaturas extremas. Durante a missão, o satélite enfrentará temperaturas de até -80ºC. Esse teste determinará se há um isolamento térmico suficiente para garantir a segurança da missão, bem como a operação dos sensores e demais componentes nesse ambiente. Captura e transmissão de dados : Transmissão de dados requeridos em JSON via RF : Observação: a telemetria deverá ser radioamadora ou em frequência ISM. Apresentar o sistema em funcionamento com o radioamador responsável, respeitando os critérios técnicos (potência e frequência) discutidos com a organização. Verificação dos dados gravados no cartão SD . As demais avaliações serão realizadas considerando a avaliação dos protótipos, da equipe e do trabalho realizado em conjunto: Entrevista com os jurados : Juízes estarão avaliando as equipes em suas bancadas, realizando perguntas sobre os desafios enfrentados, sobre os propósitos da missão, os objetivos da equipe, bem como quanto aos subsistemas e operação técnica da missão. Apresentação em estilo pitch : A equipe deverá indicar no momento da inscrição para o evento um capitão/capitã para apresentação. Sem possibilidade de alteração posteriormente; O pitch será avaliado conforme os resultados do teste físico dos satélites para verificar a viabilidade de realização da missão; Limite total de 5 minutos. A equipe deverá apresentar em até 3 minutos e após a apresentação haverá até 2 minutos de perguntas e respostas com a comunidade. Observação 1: Os custos de execução do projeto, deslocamento, ou quaisquer outras despesas inerentes à participação nesta etapa são de responsabilidade das equipes; Observação 2: Durante os testes de avaliação, é possível que os satélites estejam sujeitos a movimentos bruscos, emissões eletromagnéticas e térmicas, e, dessa forma, não é possível eliminar a possibilidade de danos não-intencionais. A organização não se responsabiliza por danos causados ao satélite e seus subsistemas durante os procedimentos de inspeção e avaliação; Observação 3: A organização não tem controle sobre o deslocamento do balão estratosférico, o que pode causar danos ao satélite ou impossibilidade do resgate no momento do retorno ao solo. A organização não se responsabiliza por danos causados ao protótipo de satélite e seus subsistemas antes, durante e após o lançamento, ou mesmo perda em caso de impossibilidade de resgate. Observação 4: Os protótipos de satélites deverão estar visivelmente identificados com: nome da Equipe e responsável, e com ao menos um telefone para contato. Observações: Todas as equipes receberão medalha; Todos os membros das equipes presentes no evento de Fase 4 receberão certificado de participação/mérito (não será feita a emissão de certificado de participação na Fase 4 a membros da equipe que não estiverem presentes no evento, visto que a Fase 4 prevê a realização do Evento nacional PRESENCIAL); As primeiras 3 equipes de cada nível receberão medalhas de honra (1.º, 2.º, 3.º); Outras premiações poderão ser oferecidas a critério da organização; Após a consolidação dos resultados regionais, os primeiros colocados por evento serão convidados para participar do evento nacional OBSAT . Do evento Os protótipos de satélites das equipes habilitadas para a Fase 4 passarão por testes ambientais em evento presencial nos seus protótipos de satélites para classificação. Somente o primeiro (1º) lugar de cada nível será lançado. O local do evento Nacional será definido respeitando as possibilidades logísticas e orçamentárias da organização, conforme a disponibilidade da atuação do parceiro local em regiões estratégicas. O evento será realizado ao longo de uma semana, com os testes, adaptações e classificação ocorrendo no primeiro dia de evento e com janelas de lançamento nos demais dias, conforme descritos abaixo: A realização dos lançamentos está sujeita às condições climáticas, autorização de uso do espaço aéreo e às regras próprias de cada uma das instituições sede do evento. Dia 1 Credenciamento: Recepção das equipes com entrega de credenciais, assinatura de termos de responsabilidade e acesso à área de trabalho restrita aos participantes; Organização das equipes: Será destinado um período para as equipes participantes organizarem suas áreas de trabalho, montando seus protótipos de satélites e materiais; Sorteio da ordem de avaliação técnica: A equipe avaliadora disponibilizará, previamente, uma lista da ordem de avaliação dos satélites; Inspeção técnica dos protótipos de satélites: As equipes deverão comparecer ao local de avaliação com os ensaios e medidas descritos na seção “Da seleção”. Será responsabilidade de cada equipe se apresentar no horário correto aos juízes para avaliação destes quesitos; Avaliação da equipe: Juízes entrevistadores visitarão a área de trabalho de cada equipe e farão perguntas sobre seus desafios superados, projeto, implementação e outros detalhes técnicos e de trabalho em equipe; Apresentação em formato pitch: Na sequência, cada equipe habilitada para lançamento será convidada a apresentar para todos os presentes um pitch sobre seus satélites, inclusive para a comunidade externa. A equipe organizadora irá controlar o acesso ao local, caso o público seja maior que a capacidade do local; Seção de perguntas e esclarecimento de dúvidas: Após o pitch de cada equipe, os juízes poderão fazer perguntas para o esclarecimento de dúvidas; Consolidação das notas: Terminada a sessão de testes e apresentação dos pitches, a comissão avaliadora irá trabalhar na totalização das notas e classificação final; Mostra aberta de satélites OBSAT: Enquanto ocorre a consolidação das notas por parte dos juízes, cada equipe poderá manter pelo menos um de seus membros presente para explicar, apresentar e sanar dúvidas sobre seus projetos para outras equipes ou para o público. Esperamos poder fortalecer o networking e demonstrar todos os resultados para a comunidade! Esta sessão ocorrerá, no melhor momento, dentro da Programação do Evento, e deverá ser aberta à comunidade externa; Divulgação do resultado final: Ao final desta sessão, a comissão organizadora apresentará o resultado final daquele evento regional e as equipes habilitadas para lançamento no balão estratosférico naquele evento. Estas equipes deverão se apresentar imediatamente para ajustes, integração e testes de seus satélites a serem lançados por balão no dia seguinte. Dia 2 Preparação: Todos os participantes serão encaminhados para a participação; Lançamento do balão: Após os testes do protótipo de satélite no balão, ocorrerá o lançamento, caso as condições meteorológicas sejam adequadas, seguras e a utilização do espaço aéreo seja autorizada; Tentativa de resgate dos satélites lançados: Uma equipe (de responsabilidade da Coordenação da OBSat) tentará recuperar os satélites lançados com base nos dados de GPS da sonda; Verificação dos resultados obtidos: Os satélites resgatados serão inspecionados para aferir sua integridade física, bem como serão verificados os dados obtidos e salvos no cartão SD; Cerimônia de premiação: Uma cerimônia de encerramento da 3.ª OBSAT e de premiação das equipes ocorrerá com as autoridades locais.