En desarrollo

CHALÚ-X

Módulo de Comunicaciones Satelitales Argentino de Doble Banda (S/UHF) para CubeSats

Inicio

Enero 2026

Duración estimada

24 meses

Finalización

Diciembre 2027

Descripción del Proyecto

CHALÚ-X ("Flecha" en Huarpe y X por TX-RX) es un módulo de comunicaciones satelitales de alta capacidad para CubeSats que responde a la demanda del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR). El proyecto desarrollará y validará un subsistema electrónico completo en formato de placa de circuito impreso (PCB) CubeSat 1U, diseñado para operar en órbita baja (LEO) con un downlink robusto de hasta 2 Mbps, proporcionando una solución de origen nacional con know-how y soporte local.

Identificación

Tipo: Desarrollo Tecnológico y Social (PDTS)
Organismo Financiador: UNSJ - Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación
TRL Objetivo: TRL 5 (Validación en Entorno Relevante)

Objetivo Principal

Diseñar, desarrollar y validar en entorno relevante el Módulo de Comunicaciones Espacial CHALÚ-X, un prototipo de ingeniería (TRL 5) que proporcione un downlink robusto de hasta 2 Mbps para los CubeSats del IAR, integrando codificación LDPC, enlace adaptativo y una arquitectura de supervivencia para componentes comerciales (COTS).

Desafíos Tecnológicos

Arquitectura System-on-Chip (SoC) Adaptable

Implementar un SoC AMD-Xilinx Zynq donde la lógica programable (FPGA) aloja codificadores LDPC de alto rendimiento y protocolos de enlace adaptativo, mientras que el procesador ARM ejecuta Linux para gestión flexible. Este núcleo es crítico para maximizar eficiencia en el canal espacial hostil.

Codificación LDPC y Link Adaptation

Desarrollar e integrar códigos LDPC basados en estándares DVB-S2 con modulación N-PSK adaptable dinámicamente. El sistema debe ajustar automáticamente la modulación y codificación según condiciones del enlace, una innovación que maximiza throughput sin rediseño.

Supervivencia en Ambiente COTS

Diseñar una arquitectura de supervivencia aumentada con microcontrolador supervisor (MSP430FR) incluyendo gestión de latch-up (LCL), secuenciación de potencia e imagen dorada de recuperación. Esta capa crítica mitiga riesgos del uso de componentes comerciales en el espacio.

Diseño de PCB Multicapa de Alta Velocidad

Elaborar placas de 90 x 95 mm con integración de componentes BGA, gestión térmica avanzada y ruteo de señales críticas (DDR3, LVDS). Interfaz SPI over LVDS con OBC (On-Board Computer) del CubeSat para integración plug-and-play.

Escalabilidad a Tecnología SDR

Diseñar la PCB con compatibilidad para transceptor AT86RF215 en fase inicial (EDU) y con footprint preparado para upgrade futuro a transceptor SDR de alto ancho de banda (ej. AD9361). Este enfoque evita obsolescencia y maximiza inversión.

Validación en Entorno Relevante (TRL 5)

Ejecutar campaña integral de validación en instalaciones del IAR/CONAE incluyendo pruebas de rendimiento (BER vs Eb/No), compatibilidad electromagnética (EMC), y calificación ambiental (ciclo térmico al vacío, vibración, choque).

Características Principales

Rendimiento del Enlace

Tasa de datos útil de hasta 2 Mbps en banda S (2.4 GHz), BER < 10⁻⁷

Factor de Forma

Placa de 90 × 95 mm (estándar CubeSat 1U-PC/104)

Procesador Central

SoC AMD-Xilinx Zynq con ARM + FPGA, ejecutando Linux

Robustez de Enlace

Codificación LDPC (DVB-S2) + Protocolo de Enlace Adaptativo

Supervivencia

MSP430FR con gestión de latch-up, secuenciación de potencia, imagen dorada

Escalabilidad

Diseño compatible con transceptores SDR (10+ Mbps futuro)

Cronograma de Fases

Fase 1: Arquitectura y Validación en Kits

M1 - M7

Definición de arquitectura, BOM preliminar, desarrollo de algoritmos LDPC y Link Adaptation en FPGA.

Fase 2: Diseño del Prototipo de Ingeniería

M6 - M10

Diseño de PCB multicapa, esquemáticos y layout con gestión térmica avanzada.

Fase 3: Fabricación e Integración

M11 - M15

Fabricación externa de PCBs, montaje BGA, y generación de 3 prototipos físicos.

Fase 4: Integración Software y Validación de Lab

M15 - M19

Desarrollo de firmware final, integración en FlatSat, pruebas de rendimiento eléctrico y de comunicaciones.

Fase 5: Validación en Entorno Relevante y Transferencia

M19 - M24

Campaña DEER en IAR/CONAE (EMC, calificación ambiental, pruebas de enlace), documentación final y transferencia tecnológica.

Equipo de Trabajo

Dr. Ing. Martín Alejandro Guzzo

Director del Proyecto

LED&T - DEA, FI, UNSJ

10 hs/semanales