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MILLENIUMSAT
MilleniumSAT (ST-OBSAT-01)

Repositório da documentação técnica e teórica da missão.

Motivação

A MilleniumSAT é uma missão desenvolvida com o propósito de estudo da Anomalia Magnética do Atlântico Sul.

A Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS) é uma área localizada na região do Oceano Atlântico, próxima à costa do Brasil e da África, onde ocorre uma redução significativa na intensidade do campo magnético terrestre em relação a outras regiões do planeta. Essa anomalia foi descoberta em 1958, durante a missão militar americana "Operation Argus", que tinha como objetivo monitorar explosões nucleares atmosféricas.

A AMAS é um fenômeno que intriga cientistas de todo o mundo, já que não existe uma explicação clara para sua origem. Uma das teorias mais aceitas é que a anomalia é causada pela presença de um grande volume de material líquido na região, como o magma presente em vulcões submarinos. Outra possibilidade é que a AMAS seja uma consequência da dinâmica do núcleo terrestre, que é composto principalmente de ferro e níquel, e que gera o campo magnético do planeta.

A importância da AMAS se deve ao fato de que ela interfere na navegação de aviões e navios, uma vez que o campo magnético é utilizado como referência para a orientação. Além disso, a anomalia tem sido estudada por cientistas que buscam entender melhor o funcionamento do campo magnético terrestre e sua relação com os processos geológicos e geofísicos.

Recentemente, foi descoberto que a AMAS está se expandindo em direção à América do Sul, o que tem gerado preocupação entre os cientistas e autoridades. Acredita-se que essa expansão possa ter implicações em diversos aspectos, como a segurança das redes elétricas e de comunicações, além de impactar a navegação e a aviação na região.

Essa proposta foi trabalhada durante a 1º Olimpíada Brasileira de Satélites, e será efetivamente lançada em um lançamento orbital em meados de dezembro de 2023*.

Objetivo da missão

  1. Coletar dados da magnetosfera a fim de ampliar os estudos em relação à Anomalia Magnética do Atlântico Sul.
  2. Validar a utilização de um algoritmo de localização e mapeamento do campo magnético chamado Magnetic SLAM.
  3. Validar a utilização do sensor magnético de baixo custo RM3100 para missões em cubesats 1U.
  4. Analisar a influência de interferências eletromagnéticas no uso do sensor.
  5. Enviar os dados adquridos através do subsistema de telemetria utilizando frequências radio-amadoras.
  6. Servir como inspiração para futuras missões originárias do Núcleo de Pesquisas Aeroespaciais da Universidade Federal de Goiás.

Requisitos da missão

  1. Deverá haver disponibilidade de um barramento CAN e USART para comunicação do microcontrolador sampler com o OBC
  2. Necessidade de uma alimentação 3.3V e 5V
  3. Deverá haver um barramento através de conectores header (PC104)
  4. Deverá haver previsão de fornecimento de potencia para (580mW) em atividade
  5. Deverá haver disponibilidade um andar inteiro para o payload
  6. A comunicação entre o computador de bordo e payload deverá seguir o protocolo desenvolvido
  7. A órbita deverá estar entre 500~600km de altitude, preferenciamente
  8. A inclinação orbital deverá ser 35º e 60º

Mission Schedule

Início Fim Fase
T-304d T-265d Início do desenvolvimento do payload Millenium
T-264d T-243d Data de entrega da lista de componentes/sensores/PCB necessários para o desenvolvimento do payload.
T-242d T-157d Data de entrega do firmware para integração com o computador de bordo.
T-156d T-150d Data limite para integração do satélite

T = Dezembro de 2023*

Desenvolvimento

As seções a seguir descrevem os subsistemas de missão.



Payload Millenium (AMAS)

GitHub release (latest by date) GitHub last commit GitHub issues

O payload Millenium é um das duas cargas úteis da missão ST-OBSAT-01. Seu principal objetivo consiste em obter dados sensoriais de um magnetômetro de baixo custo para analisar o comportamento da Anomalia Magnética do Atlântico Sul e implementar o algoritmo Magnetic SLAM em seu processamento. Composto por um microcontrolador STM32L0 e contando com protocolos de comunicação SPI, I2C, CAN e USART, o payload também é capaz de armazenar seus dados adquiridos em uma memória EEPROM de 512kB. Além disso, a placa possui um sensor magnetômetro RM3100 e um sensor de temperatura TMP100.



Parceiros

CEIA (Centro de Excelência em Inteligência Artificial)

UFG (Universidade Federal de Goiás)

EMC (Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e Computação)/UFG

INF (Instituto de Informática)/UFG