El McGill Rocket Team no es un grupo cualquiera de estudiantes universitarios. Desde 2015, una mezcla rotativa de 100 estudiantes de ingeniería de primera categoría -impulsados por la pasión por el aprendizaje y la innovación- ha estudiado el diseño, la fabricación, el lanzamiento y la recuperación de tecnologías relacionadas con cohetes. Con el patrocinio de Digi, el equipo ha participado en competiciones internacionales que promueven la ingeniería aeroespacial y animan a los futuros líderes de esta industria.
Nuevas metas
Atraídos por la oportunidad de aprender sobre cohetería y competir en una instalación de lanzamiento de categoría mundial en Nuevo México contra más de 100 equipos universitarios, cada año el McGill Rocket Team se embarca en una nueva misión: alcanzar las estrellas. Los miembros del equipo trabajan en grupos separados especializados en varias áreas -carga útil, propulsión, aeroestructuras y aviónica- con el objetivo de conseguir los máximos honores en la Copa Space Port America.
Recientemente, el McGill Rocket Team participó en el concurso de cohetes de combustible sólido que alcanzan los 30.000 pies de altura. El equipo realizó un ambicioso esfuerzo en todas las disciplinas, incluida la aviónica, codirigida por Mei Qi Tang, estudiante de tercer curso.
"Empezamos revisando los esfuerzos de McGill de años anteriores", dijo. "Sin embargo, en un año anterior habíamos ganado en la cota de los 3.000 metros, así que queríamos esforzarnos para competir a mayor altitud, y eso requería un diseño totalmente nuevo".
El elemento que McGill conservó de proyectos anteriores fue una radio Digi que está diseñada en el paquete de aviónica de 3 libras. La comunicación por radio es esencial, ya que las normas del concurso establecen que el cohete debe recuperarse y reutilizarse por completo. La transmisión por radio de datos GPS ayuda al equipo a localizar el cohete tras el lanzamiento.
"Anteriormente utilizamos el Digi XBee® 900 en nuestra competición a 10.000 pies de altura", dijo Tang. "Sin embargo, la diferencia de altitud planteaba algunos problemas. Cuando alcanzamos los 30.000 pies, las derivas son mayores y el radio de recuperación más amplio: de 10 a 15 kilómetros". Para el nuevo diseño, el equipo de aviónica de McGill optó por la radio Digi XTend de 900 MHz, proporcionada por Digi en régimen de patrocinio.
El módulo Digi XTend utiliza la agilidad del espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS) para evitar interferencias saltando a una nueva frecuencia en cada transmisión o retransmisión de paquetes. La potencia de transmisión es ajustable por software de 100 mW a 1 W, la potencia de salida máxima permitida por los gobiernos que utilizan 900 MHz como banda libre de licencia. El módulo Digi XTend ofrece un alcance entre dos y ocho veces superior al de otros módulos que operan en la banda de frecuencias de 900 MHz sin licencia -hasta 65 kilómetros- gracias a tecnologías patentadas, como la sensibilidad superior del receptor, la inmunidad a las interferencias y las técnicas de modulación/demodulación, entre otras.
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Durante aproximadamente un mes, el equipo de aviónica configuró y probó el módulo Digi XTend utilizando el software Digi XCTU®, un conjunto de herramientas gratuitas de configuración y prueba que permite a los desarrolladores instalar, configurar y probar los módulos RF de Digi. "Cuando estás aprendiendo a utilizar radios, Digi XCTU es la herramienta ideal", afirma Tang. "La utilizamos para desarrollar un prototipo muy rápidamente. Todo el proceso de prueba y desarrollo fue muy rápido".
Explica que muchos de los miembros del equipo son estudiantes de primer año y que, con el manual de usuario y sin más instrucciones, pudieron ponerse manos a la obra rápidamente. "No se necesitan grandes conocimientos técnicos para utilizar el software y configurar e integrar la radio. Pudimos configurar la radio Digi XTend para transmitir no sólo las coordenadas GPS, sino también la hora, la altitud (calculada mediante la presión atmosférica), la temperatura, la aceleración, el campo magnético y la orientación mediante un giroscopio".
El cohete McGill -de 11,1 pies de altura y 5 pulgadas de diámetro- pronto estuvo listo para el lanzamiento y alcanzó una velocidad máxima de Mach 1,7. El uso de una velocidad de datos más baja y la salida máxima de 1 vatio aumentaron el alcance de la señal Digi XTend. También se reforzó todo el paquete de aviónica. "El cohete alcanza velocidades supersónicas, por lo que hay muchas vibraciones", explica Tang. Y durante el descenso, desplegamos dos paracaídas, lo que crea una gran resistencia, así que la radio tiene que soportarlo". Sin duda, el alcance, el perfil de potencia y el coste hacen del Digi XTend una elección excelente para esta aplicación."
También dijo que, en particular, el equipo disfrutó de las ventajas de utilizar Digi XCTU para el entorno de desarrollo, ya que proporcionaba todos los recursos necesarios y acortaba la curva de aprendizaje de los estudiantes.
"Y, por supuesto, estamos muy agradecidos a todos nuestros patrocinadores, incluido Digi. Realmente no podríamos lograrlo sin ellos".