Tarea 3.1 Fase Inicial del Proyecto: Definición de Objetivos y Viabilidad.
Proyecto CanSat educativo: Monitorización ambiental durante el descenso
PRESENTACIÓN (realizada con NotebookLM a partir de esta información)
Desafío elegido
Para esta actividad he elegido el desafío educativo CanSat de la Agencia Espacial Europea (ESA). En este reto, equipos de estudiantes diseñan y construyen un pequeño satélite del tamaño de una lata de refresco que debe recopilar datos científicos durante su descenso tras el lanzamiento.
El CanSat simula todas las fases de una misión espacial real: diseño, integración de sensores, programación, transmisión de datos y análisis posterior de los resultados.
Este proyecto permite trabajar contenidos de tecnología, física, matemáticas y programación, además de fomentar el trabajo en equipo y el pensamiento científico.
Título del proyecto
CanSat AtmoScan: análisis del microclima durante el descenso
1. Definición de la misión
Misión primaria (obligatoria)
La misión primaria establecida por la ESA consiste en:
- Medir temperatura del aire
- Medir presión atmosférica
- Transmitir los datos a una estación de tierra
- Garantizar un aterrizaje seguro mediante paracaídas
Estos datos permitirán posteriormente calcular la altitud durante el descenso del CanSat y representar gráficas como altitud frente a tiempo o temperatura frente a altitud.
2. Misión secundaria
Además de la misión primaria obligatoria, el equipo debe definir una misión secundaria con valor científico o tecnológico.
El objetivo general de nuestro proyecto es estudiar el comportamiento de distintas variables ambientales durante el descenso del CanSat.
La pregunta de investigación que guía el proyecto sería:
¿Cómo varían las condiciones ambientales de la atmósfera (temperatura, presión, humedad y gases) durante el descenso de un CanSat desde aproximadamente 1 km de altura hasta el suelo?
Este experimento permitirá analizar cómo cambian las condiciones del aire en función de la altitud, algo similar a lo que realizan los satélites meteorológicos y sondas atmosféricas.
3. Inventario y recursos disponibles
El centro cuenta con un laboratorio STEM muy completo, con material suficiente para desarrollar proyectos de robótica, electrónica y programación.
Entre los recursos disponibles se encuentran:
- microcontroladores (Arduino, micro:bit, ESP32)
- sensores ambientales (temperatura, presión, humedad)
- sensores de gases
- acelerómetros y sensores de movimiento
- módulos de comunicación
- kits de electrónica
- impresoras 3D
- material de robótica educativa
- estaciones meteorológicas educativas
Este amplio inventario permite diseñar y construir diferentes prototipos de CanSat sin necesidad de adquirir nuevo equipamiento.
Además, el centro dispone de tutoriales propios sobre proyectos CanSat y electrónica educativa, disponibles en:
Estos recursos permiten al alumnado aprender de forma autónoma conceptos clave como:
- uso de sensores
- programación de microcontroladores
- transmisión de datos
- análisis de resultados
Gracias a esta infraestructura y a los materiales disponibles, el proyecto es técnicamente viable dentro de un contexto educativo real.
4. Plataforma electrónica del CanSat
Para este proyecto se utilizará una placa ESP32 como sistema principal de control.
La elección de esta placa se debe a varias ventajas:
Alta capacidad de procesamiento
El ESP32 permite gestionar múltiples sensores al mismo tiempo y procesar los datos obtenidos durante el descenso.
Comunicación inalámbrica
Incluye conectividad WiFi y Bluetooth, lo que facilita la transmisión de datos a una estación de tierra.
Bajo consumo energético
Es adecuada para proyectos alimentados mediante baterías, como ocurre en el CanSat.
Compatibilidad con sensores
Permite integrar fácilmente sensores ambientales mediante protocolos como:
- I2C
- SPI
- UART
El ESP32 se encargará de:
- leer los sensores
- almacenar datos
- transmitir telemetría
- registrar información para su análisis posterior.
5. Planificación de datos
Durante el descenso del CanSat se recopilarán los siguientes datos:
Datos obligatorios (misión primaria)
- Temperatura del aire
- Presión atmosférica
A partir de estos datos se podrá calcular:
- altitud aproximada
- evolución atmosférica durante el descenso
Datos adicionales (misión secundaria)
Dependiendo de la misión elegida, se podrían recoger también:
- humedad relativa
- concentración de CO₂
- aceleración
- orientación del satélite
- velocidad de descenso
6. Propuestas de misiones secundarias
Dado el material disponible en el laboratorio, se han identificado tres posibles misiones secundarias viables.
Misión secundaria 1
Estudio del microclima atmosférico
Objetivo
Analizar cómo varían temperatura, presión, humedad y gases durante el descenso.
Datos recogidos
- temperatura
- presión
- humedad
- CO₂
Valor científico
Permite estudiar pequeñas variaciones atmosféricas y comparar los resultados con modelos meteorológicos.
Misión secundaria 2
Estabilidad del descenso del CanSat
Objetivo
Analizar la estabilidad del descenso del satélite y el comportamiento del paracaídas.
Datos recogidos
- aceleración
- orientación
- velocidad de descenso
Valor científico
Permite estudiar la aerodinámica del descenso y mejorar el diseño del sistema de recuperación.
Misión secundaria 3
Telemetría avanzada y localización
Objetivo
Desarrollar un sistema de telemetría avanzada que permita transmitir datos en tiempo real durante el descenso.
Datos recogidos
- datos ambientales
- estado del sistema
- señal de localización
Valor tecnológico
Simula sistemas reales utilizados en satélites y sondas atmosféricas.
7. Viabilidad del proyecto
El proyecto es viable dentro de las restricciones del desafío CanSat:
Tamaño
Todos los componentes deben caber dentro de una lata de refresco estándar.
Peso
La masa total del CanSat debe estar entre 300 y 350 gramos.
Presupuesto
El presupuesto total del proyecto no puede superar 500 €.
El uso de componentes disponibles en el laboratorio permite cumplir estas restricciones.
8. Aplicación educativa
Este proyecto permite trabajar contenidos de múltiples materias:
Tecnología y robótica
- sensores
- microcontroladores
- transmisión de datos
Matemáticas
- representación gráfica
- análisis estadístico
Física
- presión atmosférica
- dinámica del descenso
Competencias clave
- trabajo en equipo
- pensamiento científico
- comunicación de resultados
Conclusión
El proyecto CanSat AtmoScan propone una misión científica viable, con valor educativo y tecnológico.
Gracias al material disponible en el laboratorio, a la experiencia previa del centro y a los recursos formativos publicados en https://montesteam.org/cursos/, el alumnado podrá desarrollar un proyecto realista que simule el funcionamiento de un satélite científico.
Además de aprender electrónica y programación, el alumnado podrá experimentar el proceso completo de una misión espacial educativa, desde el diseño hasta el análisis de datos.
Etiqueta:cansat, ies monterroso
