Estaciones de servicio en el espacio profundo se preparan para el mercado espacial

Orfit fab tanker

Renderizado digital de Furphy, un tanque de combustible

Una de nuestras actividades favoritas aquí en Altium es apoyar a empresarios y sus empresas innovadoras para equiparlas con nuestras herramientas de diseño de PCB. Orbit Fab es una de esas empresas. En este artículo, los socios Daniel Faber y Jeremy Schiel comparten su visión para el futuro del espacio y la necesidad crítica de estaciones de carga para satélites. Con la ayuda de nuestros socios en Bolt, un acelerador de tecnología, Orbit Fab ha desarrollado un anteproyecto que fue lanzado con un cohete de SpaceX Dragon en diciembre de 2018 y está ahora en su lugar en la Estación Espacial Internacional. Continúe leyendo para conocer más sobre su dispositivo Furphy y cómo cargar los satélites con combustible será un punto de inflexión en el próximo capítulo de la tecnología espacial.

Judy Warner: Cuéntanos un poco sobre tu experiencia profesional y danos una visión general de la historia de Orbit Fab.

Jeremy Schiel y Daniel Faber: Como el anterior CEO de Deep Space Industries (DSI), Daniel Faber construyó un sólido negocio de tecnología, avanzando agresivamente en la visión de entregar recursos fuera de la tierra a la economía espacial. Bajo su liderazgo, la compañía lanzó sus primeros productos con una importante captación de clientes, aumentó las ventas de cero a casi 10 millones de dólares, cambió las percepciones y regulaciones globales en torno a los recursos espaciales y posicionó a DSI para crear y comercializar sistemáticamente toda la tecnología necesaria para los asteroides mineros.

Después de que Jeremy Schiel dejó la industria automotriz, comenzó a trabajar en el desarrollo de nuevos negocios en Deep Space Industries y la marca Delta-V. El Sr. Schiel también forma parte del comité ejecutivo de CONFERS, un consorcio financiado por DARPA para ayudar a establecer estándares para el servicio de satélites. Como defensor de la Space Frontier Foundation, y como ex Director de programas del Center for Space Commerce and Finance, el Sr. Schiel está trabajando para ampliar los límites de la frontera final y contribuir al crecimiento de la industria.

Prototipo de Furphy para ir a la ISS para la experimentación

Orbit Fab prevé un mercado dinámico en el espacio para productos y servicios que apoyen tanto a las empresas espaciales existentes (comunicaciones y observación de la Tierra) como a las nuevas industrias y el turismo espacial, la manufactura y la minería. Al ofrecer un suministro ubicuo de propulsor para satélites en órbita terrestre, ampliamos el potencial operativo de los activos espaciales nuevos y existentes, y permitimos a los propietarios de satélites una flexibilidad sin precedentes en su modelo de negocio. El futuro de los satélites ya no se limita al combustible con el que se lanzan. Proporcionamos el combustible que los satélites necesitan, donde y cuando lo necesitan, para lograr cosas que antes no se creían posibles.

Warner: ¿Qué le inspiró a iniciar Orbit Fab inicialmente y por qué necesitamos estaciones de servicio en el espacio?

Scheil/Faber: Trabajando en Industrias Deep Space, se trabajó con muchos conceptos de misión para la prospección de asteroides y misiones de minería y todos ellos estaban severamente limitados por el combustible. Es el mayor punto débil en el diseño de misiones al espacio profundo, así como en el servicio de satélites y la mayor parte de la actividad comercial que nos gustaría realizar en el espacio. Fundamos Orbit Fab para resolver ese problema.

Warner: ¿Trabajó con el acelerador de VC/ingeniería, Bolt para iniciar su empresa? ¿Por qué eligió a Bolt y qué valor ha obtenido al asociarse con ellos?

Scheil/Faber: Elegimos a Bolt por su excelente equipo y taller de mecanizado, lo que nos permitió acelerar el crecimiento de nuestra empresa. Sin la ayuda del equipo Bolt no hubiéramos podido completar nuestra misión Furphy en el tiempo que lo hicimos. Bolt tiene un espacio de coworking para todas las empresas de su cartera que tiene todo lo necesario para desarrollar el negocio, organizar eventos y construir hardware. Esperamos seguir trabajando con Bolt a medida que nuestra empresa crezca.

Warner: Recientemente lanzó su primer experimento al espacio, a través del cohete SpaceX Dragon, con destino a la Estación Espacial Internacional. Háblenos de ese proceso y de esa experiencia. 

Scheil/Faber: En junio de 2018 recibimos un contrato del International Space Station National Lab (ISSNL) para probar nuestro tanque rígido y flexible. Uno de nuestros objetivos cuando fundamos la empresa era tener una pieza de hardware en órbita en el plazo de un año. Con la ayuda de Bolt y nuestro equipo, todo el proceso, desde el inicio hasta la entrega del material de vuelo, duró menos de cinco meses y lo lanzamos el 4 de diciembre de 2018. Hubo muchos puntos cuando todo el equipo estaba en la tienda doblando metal y girando tornillos para tener el hardware listo. Aprendimos mucho sobre el proceso de seguridad de la NASA y lo que se necesita para enviar hardware al espacio en un tiempo rápido.

Warner: ¿Qué espera aprender de este experimento y cuáles son sus próximos pasos?

Scheil/Faber: Durante este experimento estamos probando las válvulas, tanques, bombas y plomería de nuestro camión cisterna de primera generación. Este experimento nos dará la información necesaria para mejorar el diseño de los lanzamientos operativos a principios del próximo año. Una vez que la prueba haya terminado, reabasteceremos a la Estación Espacial Internacional con el sistema con el que estamos probando.

Warner: ¿Qué tipo de PCBs hay dentro de su producto y cuál es su función en el sistema general?

Scheil/Faber: Cada camión cisterna contiene dos PCB de sistema. Uno de ellos contiene el ordenador integrado del módulo de cálculo Raspberry Pi que controla el camión cisterna, junto con los circuitos de distribución de energía y las interfaces para los sensores del camión cisterna. El otro PCB contiene los controladores para las bombas y válvulas dentro del camión cisterna. Los pulsadores, LEDs y pantallas de 7 segmentos que componen la interfaz de usuario del astronauta también se encuentran en las dos PCB.

Warner: ¿Qué predice que ocurrirá en el espacio en los próximos 10 años?

Scheil/Faber: Predecimos que lo siguiente ocurrirá en los próximos 10 años:

Recursos espaciales: la abundancia de materiales extraídos en el espacio y entregados a la órbita terrestre será significativamente más barata que los materiales equivalentes lanzados desde tierra. Esto comenzará con propulsor, polímeros (para materia prima de impresoras 3D) y metales base (hierro y níquel). Las aplicaciones potenciales son infinitas y desencadenarán una ola de industrialización en la órbita terrestre.

Mega-constelaciones de órbita terrestre baja: miles de satélites que proporcionan Internet global, compitiendo directamente con la fibra hasta el hogar. Las economías de escala se realizan con la fabricación de satélites en grandes cantidades, en líneas de producción automatizadas.

Servicio de satélites: la capacidad de inspeccionar, reparar, reabastecer de combustible y dar servicio a los satélites y sacarlos de órbita cuando estén obsoletos. Esto proporcionará flexibilidad a los grandes satélites, permitiendo que se actualicen con nueva tecnología y se reconfiguren para hacer frente a la evolución de la demanda.

Satélites inmortales: con el servicio de satélites, los grandes satélites se construirán alrededor de una larga estructura con subsistemas, tales como antenas, paneles solares y radiadores que se irán añadiendo, eliminando y actualizando con cada cambio en la tecnología, el modelo de negocio y el comportamiento del mercado. Los satélites crecerán gradualmente a medida que se vayan añadiendo nuevas capacidades.

Impresión en 3D: los cohetes tienen limitaciones inherentes tanto en el tamaño de la carga útil como en las vibraciones extremas durante el lanzamiento. La fabricación en el espacio permite estructuras más grandes y ligeras.

Depósitos de combustible: las instalaciones en órbita terrestre baja para la distribución de propulsor y otros materiales permitirán a los lanzadores levantar las mayores cargas útiles posibles y luego reabastecerse de combustible para impulsarlas a su órbita operacional. El ahorro de costos de este enfoque, en comparación con el lanzamiento directo a órbitas operativas, puede ser de hasta un orden de magnitud.

Disminución de los costos de lanzamiento: los nuevos lanzadores pueden reducir a la mitad el costo de la puesta en órbita de los satélites en los próximos 3 a 5 años. Esto reducirá la barrera de entrada para muchas empresas nuevas que competirán por el suministro de productos y servicios derivados del espacio. Se espera que el retorno de una capacidad de lanzamiento de humanos en los EE.UU., con posiblemente tres operadores en SpaceX, Boeing y Blue Origin, hagan bajar los costos lo suficiente como para poner en marcha una industria de turismo espacial.

La convergencia de estas innovaciones revolucionará la industria espacial, alterando los modelos de negocio actuales y presentando oportunidades sin precedentes para la creación de nuevo valor.

Warner: Es un momento emocionante para la innovación en el espacio. ¿Cómo pueden nuestros lectores aprender más sobre Orbit Fab y seguir su progreso?

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Gracias a ambos por compartir su tiempo y visión de Orbit Fab y los mejores deseos de éxito continuo.

Scheil/Faber: Gracias por la oportunidad.

 

About the Author

Judy Warner


Judy Warner has held a unique variety of roles in the electronics industry since 1984. She has a deep background in PCB Manufacturing, RF and Microwave PCBs and Contract Manufacturing with a focus on Mil/Aero applications in technical sales and marketing.

She has been a writer, contributor and journalist for several industry publications such as Microwave Journal, The PCB Magazine, The PCB Design Magazine, PDCF&A and IEEE Microwave Magazine and is an active member of multiple IPC Designers Council chapters.

In March 2017, Warner became the Director of Community Engagement for Altium and immediately launched Altium’s OnTrack Newsletter.
She led the launch of AltiumLive: Annual PCB Design Summit, a new and annual Altium User Conference.

Judy's passion is to provide resources, support and to advocate for PCB Designers around the world.

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