Análisis y optimización de puntos de lanzamiento para una constelación académica de CubeSats: caso Nano 70/30

Autores
Erdosio, Javier
Año de publicación
2026
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Schulz, Walkiria.
Descripción
Proyecto Integrador (IA)--FCEFyN-UNC, 2026.
Fil: Erdosio, Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.
El desarrollo de infraestructura espacial soberana se ha convertido en una prioridad estratégica para muchas naciones, y Argentina no es la excepción. Dada la vasta extensión de su territorio continental y marítimo, el uso de satélites de observación terrestre desempeña un papel crucial en el monitoreo y la gestión de recursos clave. Aplicaciones como la evaluación de la salud de los cultivos, la clasificación del uso del suelo, la vigilancia forestal y la observación meteorológica dependen cada vez más de datos de observación terrestre confiables y frecuentes. Sin embargo, garantizar una resolución temporal y una cobertura adecuada sobre un área tan extensa sigue siendo un desafío significativo, particularmente cuando se depende de activos satelitales limitados o de fuentes de datos externas. En este contexto, las constelaciones de pequeños satélites surgen como una solución práctica y escalable. Los sistemas basados en CubeSats ofrecen costos de desarrollo reducidos, ciclos de despliegue más cortos y una mayor flexibilidad en el diseño de misiones, lo que los hace especialmente adecuados para países que buscan expandir sus capacidades espaciales. Su naturaleza modular permite un despliegue incremental y arquitecturas distribuidas que mejoran la robustez del sistema. Además, integrar el diseño de la constelación con la infraestructura nacional de lanzamiento proporciona autonomía estratégica a lo largo de todo el ciclo de vida de la misión, desde el diseño y el despliegue hasta la operación. Este trabajo aborda dos objetivos principales. El primero es el diseño y la optimización de una constelación de CubeSats basada en la plataforma Nano 70/30. El estudio se centra en definir los parámetros orbitales, la configuración de la constelación y el tiempo de revisita para satisfacer los requerimientos de observación de la Tierra sobre la Argentina. Para ello, se utiliza un entorno de simulación desarrollado en Python para modelar la dinámica orbital, la cobertura terrestre y el rendimiento del sistema. Por otro lado, se evalúan y comparan múltiples arquitecturas de constelaciones, considerando factores como el número de satélites, la altitud, la inclinación y la resolución temporal. Además, se incorporan al análisis factores adicionales, como la fase orbital y la geometría de la constelación, para garantizar configuraciones realistas y operacionalmente relevantes. El objetivo es identificar configuraciones que maximicen la cobertura y la frecuencia de revisita, manteniendo la simplicidad del sistema y la costoeficiencia. El segundo objetivo es la evaluación de las oportunidades de despliegue para la constelación propuesta, priorizando las capacidades nacionales. En este sentido, se analiza el vehículo lanzador Tronador como la principal opción de despliegue. Se evalúan posibles sitios de lanzamiento dentro del territorio argentino sobre la base de la accesibilidad orbital, las restricciones de seguridad y consideraciones operativas. Este análisis permite identificar escenarios de despliegue viables y alineados con la infraestructura nacional y los objetivos estratégicos.
The development of sovereign space infrastructure has become a strategic priority for many nations, and Argentina is no exception. Given its vast continental and maritime territory, the use of remote sensing satellites plays a crucial role in monitoring and managing key resources. Applications such as crop health assessment, land use classification, forest surveillance, and weather observation increasingly depend on reliable and frequent Earth observation data. However, ensuring adequate temporal resolution and coverage over such an extensive area remains a significant challenge, particularly when relying on limited satellite assets or external data sources. In this context, optimized small satellite constellations emerge as a practical and scalable solution. CubeSat-based systems offer reduced development costs, shorter deployment cycles, and greater flexibility in mission design, making them especially suitable for countries seeking to expand their space capabilities. Their modular nature allows for incremental deployment and distributed architectures that enhance system resilience. Furthermore, integrating constellation design with national launch infrastructure provides strategic autonomy across the entire mission lifecycle—from design and deployment to operation. This work addresses two main objectives. The first is the design and optimization of a CubeSat constellation based on the Nano 70/30 platform. The study focuses on defining orbital parameters, constellation configuration, and revisit time performance to meet Earth observation requirements over Argentina. A simulation environment developed in Python is used to model orbital dynamics, ground coverage, and system performance. Multiple constellation architectures are evaluated and compared, considering factors such as the number of satellites, altitude, inclination, and temporal resolution. Additional factors such as orbital phasing and constellation geometry are incorporated into the analysis to ensure realistic and operationally relevant configurations. The objective is to identify configurations that maximize coverage and revisit frequency while maintaining system simplicity and cost-effectiveness. The second objective is the assessment of deployment opportunities for the proposed constellation, prioritizing national capabilities. In this regard, the Tronador launch vehicle is analyzed as the primary deployment option. Potential launch sites within Argentine territory are evaluated based on orbital accessibility, safety constraints, and operational considerations. This analysis enables the identification of viable deployment scenarios aligned with national infrastructure and strategic goals.
Fil: Erdosio, Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.
Materia
TECHNOLOGY
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Proyecto Integrador IA
Ingeniería Aeroespacial
CubeSats
Satélites
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
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Sin embargo, garantizar una resolución temporal y una cobertura adecuada sobre un área tan extensa sigue siendo un desafío significativo, particularmente cuando se depende de activos satelitales limitados o de fuentes de datos externas. En este contexto, las constelaciones de pequeños satélites surgen como una solución práctica y escalable. Los sistemas basados en CubeSats ofrecen costos de desarrollo reducidos, ciclos de despliegue más cortos y una mayor flexibilidad en el diseño de misiones, lo que los hace especialmente adecuados para países que buscan expandir sus capacidades espaciales. Su naturaleza modular permite un despliegue incremental y arquitecturas distribuidas que mejoran la robustez del sistema. Además, integrar el diseño de la constelación con la infraestructura nacional de lanzamiento proporciona autonomía estratégica a lo largo de todo el ciclo de vida de la misión, desde el diseño y el despliegue hasta la operación. Este trabajo aborda dos objetivos principales. El primero es el diseño y la optimización de una constelación de CubeSats basada en la plataforma Nano 70/30. El estudio se centra en definir los parámetros orbitales, la configuración de la constelación y el tiempo de revisita para satisfacer los requerimientos de observación de la Tierra sobre la Argentina. Para ello, se utiliza un entorno de simulación desarrollado en Python para modelar la dinámica orbital, la cobertura terrestre y el rendimiento del sistema. Por otro lado, se evalúan y comparan múltiples arquitecturas de constelaciones, considerando factores como el número de satélites, la altitud, la inclinación y la resolución temporal. Además, se incorporan al análisis factores adicionales, como la fase orbital y la geometría de la constelación, para garantizar configuraciones realistas y operacionalmente relevantes. El objetivo es identificar configuraciones que maximicen la cobertura y la frecuencia de revisita, manteniendo la simplicidad del sistema y la costoeficiencia. El segundo objetivo es la evaluación de las oportunidades de despliegue para la constelación propuesta, priorizando las capacidades nacionales. En este sentido, se analiza el vehículo lanzador Tronador como la principal opción de despliegue. Se evalúan posibles sitios de lanzamiento dentro del territorio argentino sobre la base de la accesibilidad orbital, las restricciones de seguridad y consideraciones operativas. Este análisis permite identificar escenarios de despliegue viables y alineados con la infraestructura nacional y los objetivos estratégicos.The development of sovereign space infrastructure has become a strategic priority for many nations, and Argentina is no exception. Given its vast continental and maritime territory, the use of remote sensing satellites plays a crucial role in monitoring and managing key resources. Applications such as crop health assessment, land use classification, forest surveillance, and weather observation increasingly depend on reliable and frequent Earth observation data. However, ensuring adequate temporal resolution and coverage over such an extensive area remains a significant challenge, particularly when relying on limited satellite assets or external data sources. In this context, optimized small satellite constellations emerge as a practical and scalable solution. CubeSat-based systems offer reduced development costs, shorter deployment cycles, and greater flexibility in mission design, making them especially suitable for countries seeking to expand their space capabilities. Their modular nature allows for incremental deployment and distributed architectures that enhance system resilience. Furthermore, integrating constellation design with national launch infrastructure provides strategic autonomy across the entire mission lifecycle—from design and deployment to operation. This work addresses two main objectives. The first is the design and optimization of a CubeSat constellation based on the Nano 70/30 platform. The study focuses on defining orbital parameters, constellation configuration, and revisit time performance to meet Earth observation requirements over Argentina. A simulation environment developed in Python is used to model orbital dynamics, ground coverage, and system performance. Multiple constellation architectures are evaluated and compared, considering factors such as the number of satellites, altitude, inclination, and temporal resolution. Additional factors such as orbital phasing and constellation geometry are incorporated into the analysis to ensure realistic and operationally relevant configurations. The objective is to identify configurations that maximize coverage and revisit frequency while maintaining system simplicity and cost-effectiveness. The second objective is the assessment of deployment opportunities for the proposed constellation, prioritizing national capabilities. In this regard, the Tronador launch vehicle is analyzed as the primary deployment option. Potential launch sites within Argentine territory are evaluated based on orbital accessibility, safety constraints, and operational considerations. This analysis enables the identification of viable deployment scenarios aligned with national infrastructure and strategic goals.Fil: Erdosio, Javier. Universidad Nacional de Córdoba. 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The development of sovereign space infrastructure has become a strategic priority for many nations, and Argentina is no exception. Given its vast continental and maritime territory, the use of remote sensing satellites plays a crucial role in monitoring and managing key resources. Applications such as crop health assessment, land use classification, forest surveillance, and weather observation increasingly depend on reliable and frequent Earth observation data. However, ensuring adequate temporal resolution and coverage over such an extensive area remains a significant challenge, particularly when relying on limited satellite assets or external data sources. In this context, optimized small satellite constellations emerge as a practical and scalable solution. CubeSat-based systems offer reduced development costs, shorter deployment cycles, and greater flexibility in mission design, making them especially suitable for countries seeking to expand their space capabilities. Their modular nature allows for incremental deployment and distributed architectures that enhance system resilience. Furthermore, integrating constellation design with national launch infrastructure provides strategic autonomy across the entire mission lifecycle—from design and deployment to operation. This work addresses two main objectives. The first is the design and optimization of a CubeSat constellation based on the Nano 70/30 platform. The study focuses on defining orbital parameters, constellation configuration, and revisit time performance to meet Earth observation requirements over Argentina. A simulation environment developed in Python is used to model orbital dynamics, ground coverage, and system performance. Multiple constellation architectures are evaluated and compared, considering factors such as the number of satellites, altitude, inclination, and temporal resolution. Additional factors such as orbital phasing and constellation geometry are incorporated into the analysis to ensure realistic and operationally relevant configurations. The objective is to identify configurations that maximize coverage and revisit frequency while maintaining system simplicity and cost-effectiveness. The second objective is the assessment of deployment opportunities for the proposed constellation, prioritizing national capabilities. In this regard, the Tronador launch vehicle is analyzed as the primary deployment option. Potential launch sites within Argentine territory are evaluated based on orbital accessibility, safety constraints, and operational considerations. This analysis enables the identification of viable deployment scenarios aligned with national infrastructure and strategic goals.
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