Satélites CanSat como herramienta en la formación de Profesionales Técnicos Bachiller en Telecomunicaciones.


I. Breve historia de los Satélites CanSat.

Un CanSat es un pequeño satélite NO orbital, utilizado como introducción a los sistemas espaciales en (pero no limitado a), las universidades con ingeniería en sistemas aeroespaciales. Por este hecho, no es común escuchar o ver información referente a los CanSat en nuestro país, ya que su utilización esta más extendida en Asia, Europa, África (sí, África), y en el continente americano en los Estados Unidos de América.

Desde el año 1998 fue propuesto el concepto de CanSat por el Prof. Bob Twiggs de la Universidad de Stanford, durante un congreso de Sistemas Espaciales en Hawái. Desde entonces se dio inicio al programa CanSat para ser utilizado como ya dijimos, en la introducción a los sistemas espaciales, debido en gran parte al reducido costo que implica su operación y por lo tanto pudiendo ser utilizado en beneficio de una mayor cantidad de estudiantes afines al área.

bob_twiggs                                cansat

A partir de 1999 se han visto volar infinidad de CanSat’s en el mundo, desde modestos desarrollos en bachilleratos tecnológicos, hasta importantes y reconocidos concursos en lugares como U.S.A., España, Noruega y Japón, solo por mencionar algunos.

mision

De hecho, cada año en Japón se realiza el “Cansat Leader Training Program (CLTP)“, promovido por UNISEC y apoyado por la Agencia Espacial Japonesa (JAXA), donde investigadores invitados de diversas naciones asisten para recibir formación especializada en la construcción de estos sistemas educativos CanSat.

Los CanSat inicialmente fueron pensados para cumplir con misiones del tipo “telemetría”, en las cuáles el desarrollo básico implica adquirir mediciones de variables físicas como la temperatura y la presión atmosférica (simulado de esta forma un satélite meteorológico), calculando su altura de vuelo, monitoreando su fuente de alimentación y enviando esta información de forma ordenada a una estación terrena por medio de radio frecuencia.

misiones

Adicionalmente se pueden montar misiones secundarias en el mismo CanSat, tales como posicionamiento global (GPS), medición del campo magnético terrestre, medición de la aceleración en los 3 ejes, lectura de humedad, radiación ultravioleta, cantidad de luz, toma de fotografía aérea, grabación de video, audio y otras más.

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Actualmente se aplica también otro tipo de CanSat de mayor complejidad denominado “Come-Back”, estando dentro de esta categoría los “Rover-Back” y los “Fly-Back”, mismos que se refieren a equipos con la capacidad de navegar hasta un punto en el terreno previamente establecido, ya sea mediante locomoción con ruedas o vuelo controlado, respectivamente para cada caso.

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II. Características de un satélite CanSat telemetría.

Como lo indica su nombre, se trata de un satélite en una lata, para este caso se utiliza una lata estándar de refresco de 355ml., y el reto es hacer caber en este pequeño volumen todos los subsistemas necesarios para su correcto funcionamiento.

El modelo del CanSat telemetría utilizado es el siguiente:

CanSat_Kit_Telemetría.

El diseño en el que se basa este CanSat telemetría esta conformado por los siguientes subsistemas:

subsistemas

Aquí podemos observar una de las transmisiones de datos realizada por el satélite CanSat y visualizada en la estación terrena:

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III. Problemática Actual.

Hasta este punto hemos hecho un muy breve y rápido resumen de lo que es un CanSat y su aplicación a nivel mundial, pero entonces ¿Qué está haciendo México respecto a la aplicación de este tipo de tecnología en las instituciones educativas?, la respuesta es un poco complicada. Por un lado la Agencia Espacial Mexicana se encuentra realizando grandes esfuerzos para lograr los enlaces y coordinación necesaria entre industriales, empresarios, asociaciones e instituciones educativas para desarrollar un currículo educativo que permita la formación de capital humano en el campo espacial, y por el otro lado, se encuentra la gran resistencia de una parte de las instituciones educativas a realizar el cambio, ampliación o modificación de los planes y programas de estudio debido al tiempo, esfuerzo e inversión económica necesarios para realizarlo, aunado a las serias necesidades de capacitación por parte de la plantilla docente.

En este contexto, es importante mencionar la creciente necesidad de generar estrategias educativas que permitan potenciar las competencias de los estudiantes a todos los niveles, además de lograr la permanencia y promoción de estos estudiantes a niveles superiores con los conocimientos, actitudes y aptitudes que permitan una formación integral.

Por si esto fuera poco, hay que reconocer también la urgente necesidad de fomentar en los jóvenes su gusto por la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, fomentando en ellos una cultura científica que opere como motor del desarrollo del país.

IV. Propuesta de apliación del CanSat en México.

La aplicación que proponemos del CanSat es en un principio como herramienta educativa en la formación de Profesionales Técnicos Bachiller en Telecomunicaciones.  Debemos aclarar que nos dirigimos de forma específica a este sector y nivel educativo debido a nuestra relación y conocimiento sobre las necesidades formativas en esta carrera de nivel técnico, sin embargo debemos remarcar que el programa CanSat puede y debe ser utilizado en todas las áreas de conocimiento que requieran ser reforzadas tanto a nivel medio superior como a nivel superior y no solo en telecomunicaciones, ya que debido a la naturaleza multidisciplinaria de los sistemas espaciales (satélites en este caso), se involucra a casi todas las áreas de conocimiento.

Hacer un planteamiento multidisciplinario de la aplicación del CanSat no es el objetivo de este artículo, por lo que limitaremos la propuesta de su aplicación en la formación de capital humano de la carrera de telecomunicaciones, específicamente al Colegio de Educación Profesional Técnica del Estado de Veracruz, y cuya puesta en operación se ha realizado de forma piloto en el plantel Conalep Poza Rica 177.

V. Aplicación del CanSat en la formación de los PT-B en Telecomunicaciones.

El mapa curricular de la carrera de Profesional Técnico Bachiller en Telecomunicaciones, está dividido en dos núcleos de formación de los estudiantes durante los seis semestres de duración de la carrera.

Mapa_Telecom

En el núcleo de formación básica podemos observar las asignaturas de tronco común, debido a las cuáles se les otorga un certificado de bachillerato a los alumnos que cursaron regularmente los seis semestres.

Formacion_basica

En el núcleo de formación profesional se desarrollan las competencias del tipo laboral, específicamente las relacionadas con el área de telecomunicaciones para este caso, y debido a lo cual se les otorga el titulo y cédula profesional en telecomunicaciones a los alumnos que cursaron regularmente los seis semestres.

Mapa_Tele_FO

En este núcleo de formación profesional, se aplica actualmente el CanSat como estrategia de enseñanza.

A continuación procederemos a relacionar (de forma enunciativa, mas no limitativa), los módulos de formación profesional en que se puede reforzar directamente el desarrollo de competencias con la aplicación del CanSat.

Segundo semestre.

Medición de variables eléctricas y electrónicas.

Manejo de circuitos eléctricos.

Tercer semestre.

Montaje y mantenimiento de antenas.

Operación de circuitos electrónicos analógicos.

Operación de sistemas de radio.

Operación de sistemas de televisión.

Cuarto semestre.

Operación de circuitos electrónicos digitales.

Captación y distribución de señales audiovisuales.

Sexto semestre.

Comunicación especializada en inglés.

Mantenimiento de redes de telecomunicación.

Integración de sistemas de voz, datos e imagen.

Administración del servicio.

Hasta el momento se ha aplicado con éxito el sistema CanSat  tipo “telemetría” en el módulo de operación de circuitos electrónicos analógicos de tercer semestre y en el módulo de administración del servicio de sexto semestre.

El éxito que mencionamos se midió con referencia en el índice de reprobación en ambos casos, el cuál fue igual a cero alumnos no acreditados en estos módulos.

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Esto se debe principalmente al hecho de que invitar a los alumnos a trabajar en el desarrollo de un sistema espacial como el CanSat, les resulta bastante atractivo ya que les permite aplicar los saberes previos y comprobar la teoría mediante la experimentación directa, pudiendo observar en un corto periodo de tiempo el resultado de sus esfuerzos.

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Aunado a esto hay que mencionar que el solo hecho de que los equipos construidos por los alumnos funcionen y lo hagan como se espera, impone un reto que se vuelve satisfacción al observarlos operando, lo que ayuda a elevar el nivel de confianza de los alumnos en si mismos y los lleva a continuar innovando y generando nuevos conocimientos, alcanzando el nivel de competencia requerido por el módulo de formación profesional en que se aplicó.

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Como resultado de la aplicación del CanSat, los participantes lograron obtener el primer lugar en el área de telecomunicaciones durante la “Muestra del Quehacer Educativo” desarrollada en Conalep Poza Rica durante el mes de noviembre de 2013, donde compitieron entre más de 20 proyectos de desarrollo tecnológico en esta área.

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De la misma forma, se desarrolló una demostración pública en la Plaza Cívica 18 de Marzo, en el centro de Poza Rica, Veracruz, el día 18 de diciembre de 2013, durante la cuál se lanzaron diez satélites CanSat construidos en su totalidad por alumnos del plantel Conalep Poza Rica 177.

Como conclusión, podemos mencionar que la aplicación del sistema CanSat como herramienta de apoyo a la formación de profesionales técnicos bachiller en telecomunicaciones, representa una gran oportunidad para permitir la construcción del conocimiento y desarrollo de competencias profesionales, promoviendo el trabajo en equipo, la consecución de metas, la investigación, la comunicación, el pensamiento crítico y reflexivo, la búsqueda de soluciones innovadoras y sobre todo, la cultura científica con el gusto por la ciencia, tecnología, ingeniería y las matemáticas.

cohetes_x       PROEXIA

Agradecemos sus comentarios y sugerencias al respecto, y así también nos ponemos a sus órdenes en el caso de la aplicación del CanSat en sus instituciones educativas.

 

Israel Téllez González.

elprofe_tellez@hotmail.com

 

 

 

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