El Laboratorio de Instrumentación Espacial LINX es un laboratorio que forma parte del Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México. Fue fundado en el año 2009 y actualmente es dirigido por el Dr. Gustavo Medina Tanco, físico e investigador del Departamento de Física de Altas Energías, así como profesor en el Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.
Entre los proyectos del laboratorio se incluyen ATON, y su versión más grande, Pixqui, plataformas para la ciencia e ingeniería de cargas útiles a bordo de globos estratosféricos; y la serie de nanosatélites NanoConnect. LINX ha colaborado y desarrollado instrumentación en conjunto con agencias espaciales internacionales como NASA, CNES, ASI y ROSCOSMOS. Desde el 2014 ha formado parte de la colaboración internacional Extreme Universe Space Observatory (JEM-EUSO). LINX es responsable de la primera misión lunar latinoamericana COLMENA-I.
Misiones Lunares: Proyecto Colmena Proyecto COLMENA es un proyecto activo a largo plazo compuesto por 3 misiones científicas y de ingeniería espacial cuyo objetivo es el desarrollo de Micro-Rovers autónomos capaces de realizar tareas de exploración, prospección y minería en otros cuerpos celestes.
COLMENA-1 (2024) consistió en cinco micro-robots reversibles (simétricos respecto al plano medio), con un diámetro de 12 centímetros y un peso inferior a los 60 gramos, autoorganizados y diseñados para recopilar datos de la superficie lunar, un entorno hostil expuesto al medio interplanetario. Estos robots fueron montados en un módulo denominado TTDM, un dispositivo multipropósito que, una vez en la Luna, serviría tanto como método de despliegue como enlace de comunicación entre los micro-robots y el módulo de alunizaje. COLMENA-1 despegó hacia la Luna el 8 de enero de 2024 como parte del vuelo inaugural del cohete Vulcan-Centaur de la empresa United Launch Alliance. Fue integrada como carga útil en la misión Peregrine Mission One, a bordo del módulo de alunizaje Peregrine, desarrollado por la empresa privada Astrobotic Technology, un vehículo diseñado para transportar cargas útiles hacia la órbita y la superficie lunar. Debido a un fallo en una válvula del Peregrine, se produjo una fuga en un tanque de oxidante que imposibilitó su alunizaje. Sin embargo, el Peregrine ya se encontraba en trayectoria hacia la órbita lunar, lo que permitió al equipo de operaciones detrás de COLMENA validar hasta el 75% de los objetivos tecnológicos de la misión en el espacio profundo (a 400 mil kilómetros de la Tierra). El 13 de enero, tras consultar con la NASA, Astrobotic tomó la decisión de poner fin a la misión de Peregrine para evitar cualquier posibilidad de proliferación de desechos espaciales en el espacio cislunar. Después de viajar más de 535.000 millas, el equipo de la misión llevó a cabo con éxito el reingreso controlado del Peregrine a la atmósfera terrestre sobre aguas abiertas en el Pacífico Sur el 18 de enero de 2024 a las 4:04 p. m., hora del este de EE. UU. COLMENA-2 (2028) Proyectada para 2028, sus objetivos incluyen el despliegue de al menos tres prototipos de rovers para prospección minera, la validación de un nuevo sistema de suministro de energía, un sistema de posicionamiento geográfico, navegación más allá del horizonte, operación diurna y pruebas de supervivencia a la noche lunar. COLMENA-3 (2031) Planeada para 2031, sus objetivos abarcan la creación de una plataforma de navegación con interfaces mecánicas y electrónicas para cargas útiles genéricas; la recolección y transporte de muestras; y probar la capacidad de supervivencia a varios períodos diurnos de operación separados por hibernación nocturna.
Tecnología Suborbital (Vuelos en globo estratosféricos)
Pixqui es una plataforma estratosférica mexicana diseñada para vuelos en globos de hasta 50 kg de carga útil. Equipado con sistemas de energía, protección, monitoreo, almacenamiento de datos y comunicación, el dispositivo puede soportar aceleraciones de hasta 15 veces la gravedad terrestre. Funciona como interfaz entre los usuarios y la góndola de agencias espaciales extranjeras, permitiendo la prueba y monitoreo de experimentos y componentes electrónicos en condiciones suborbitales, especialmente para validar tecnologías en entornos cercanos al espacio. El 19 de agosto de 2013, Pixqui realizó su primer vuelo en colaboración con la NASA, desde un globo aerostático en Fort Summer, Nuevo México. Este vuelo permitió evaluar la plataforma y probar prototipos para el telescopio espacial de rayos cósmicos JEM-EUSO, que posteriormente se enviaría a la Estación Espacial Internacional en 2018. Durante el vuelo, se registraron variables como presión, humedad, temperatura, corriente y fuerzas de aceleración. Atón es una plataforma estratosférica de prueba para vuelos suborbitales que utiliza globos meteorológicos y está diseñada para cargas útiles de hasta 3 kg. Fue diseñado para brindar el acceso a servicios de vuelo suborbital a grupos científicos, gubernamentales, empresariales e industriales que desarrollan tecnología espacial en México. Entre 2015 y 2017, se realizaron 12 lanzamientos desde los estados de Hidalgo y Zacatecas. NanoConnect-1 fue diseñado como una plataforma de alta complejidad de grado espacial, incorporando sistemas de telecomunicaciones, control de actitud y monitoreo interno (housekeeping), así como una carga útil científica para la detección de rayos cósmicos mediante sensores especializados. Su lanzamiento se realizó en un vuelo suborbital desde el estado de Hidalgo, México, utilizando una plataforma estratosférica basada en un globo de gran altitud con sistema de paracaídas para su recuperación. El experimento alcanzó aproximadamente 32 kilómetros de altitud y tuvo como objetivo principal validar el funcionamiento de sus sistemas en condiciones operacionales suborbitales y realizar pruebas científicas en física de partículas en el entorno cercano al espacio. NanoConnect-I fue lanzado el 26 de noviembre del 2017.
Tecnología orbital: Nanosatélites
NanoConnect-2 fue un CubeSat de tipo 2U, con una masa de 1,810 g, cuyo objetivo principal fue demostrar tecnología en el entorno espacial. Durante su misión, se probaron sistemas clave de potencia, cómputo, comunicaciones y mecánica. También se evaluó el desempeño de una unidad de radio definida por software (SDR), proporcionada por la empresa estadounidense Space AI Inc., con sede en San Francisco. NanoConnect-2 despegó el 27 de febrero de 2021 a bordo del cohete PSLV-C51 desde el Centro Espacial Satish Dhawan, en la India, y fue desplegado en las primeras horas del 28 de febrero. NanoSWAI (Space Weather Artificial Intelligence) es un nanosatélite en desarrollo que sucesivamente cuya misión busca combinar la detección de partículas de alta energía en órbitas bajas para la caracterización del clima espacial, con la obtención de imágenes multiespectrales para la observación de la Tierra. Está diseñado para operar mediante inteligencia artificial.
Cooperación internacional: JEM-EUSO (Joint Exploratory Missions for Extreme Universe Space Observatory)
EUSO BALLON fue un telescopio estratosférico de 500 kg diseñado para observar la atmósfera en el espectro UV y servir como prototipo para la observación de rayos cósmicos de ultra alta energía. Fue desarrollado por una colaboración internacional que incluyó a países como Francia, Alemania, Corea, España, EE. UU., Italia, Japón, México y Polonia, bajo la coordinación del CNES. El experimento se llevó a cabo en 2014, con un vuelo sobre Canadá a una altitud de unos 35-38 km. Su principal objetivo fue probar el equipo y demostrar la capacidad del detector para registrar fuentes de luz ultravioleta a la velocidad de la luz, como luz láser dispersada desde un helicóptero. El telescopio estaba equipado con un módulo de detección de fotones (PDM) con 2304 píxeles y un sistema óptico de lentes Fresnel de 1 metro de diámetro, cubriendo un campo de visión de 12 grados. También incluía una cámara infrarroja resistente al agua. LINX contribuyó con los sistemas de housekeeping, alimentación en bajo voltaje y la arquitectura térmica del instrumento. EUSO SPB fue un telescopio estratosférico más avanzado y complejo que EUSO-Balloon, de 1,500 kg, para la observación de la atmósfera en el UV. Es un prototipo de EUSO para la observación de rayos cósmicos de ultra alta energía. El telescopio fue desarrollado bajo la coordinación de la NASA con la colaboración de Alemania, Estados Unidos, Italia, Francia, Japón, México y Polonia. Fue lanzado en abril de 2017 desde Wanaka, Nueva Zelanda, a bordo de un globo de super-presión, el más avanzado de la NASA. El principal objetivo del experimento era detectar por primera vez lluvias atmosféricas extensas (EAS, Extensive Air Showers) observando la atmósfera desde arriba. Estas lluvias son cascadas de partículas secundarias generadas cuando un rayo cósmico de ultra alta energía colisiona con los núcleos de los átomos en la atmósfera terrestre. Además, el experimento tenía otros propósitos científicos, como la medición del fondo ultravioleta atmosférico, el estudio de rayos y la observación de descargas ionosféricas. LINX contribuyó con dos nuevos sistemas de housekeeping y con los sistemas de alimentación en bajo voltaje. Fue responsable por la arquitectura térmica del instrumento y por la definición de la interfase térmica con los sistemas de la góndola de la NASA. EUSO-SPB2 es un telescopio para la detección de rayos cósmicos ultra-energéticos y neutrinos. , diseñado para medir rayos cósmicos de alta energía y buscar señales ópticas de neutrinos tau. Su carga útil incluyó dos telescopios ópticos: uno de fluorescencia para lluvias atmosféricas a escala de EeV y otro de Cherenkov para detección en la escala de PeV. El globo fue lanzado el 13 de mayo de 2023 desde Wanaka, Nueva Zelanda. LINX participó en la arquitectura térmica de este instrumento. MINI EUSO es una cámara ultravioleta (UV) que fue enviada a la Estación Espacial Internacional (EEI) el 22 de agosto del 2019. Es una versión miniaturizada de la cámara EUSO-SPB, con un peso de 60 kg. Su misión principal es observar los rayos cósmicos que entran en la atmósfera terrestre desde el espacio. Este proyecto fue desarrollado bajo la coordinación de las agencias espaciales italianas (ASI) y rusa (ROSCOSMOS), con la colaboración de varios países, incluidos Italia, Francia, Japón, México y Polonia. LINX contribuyó con el diseño e implementación de un sistema miniaturizado de housekeeping. La MINI-EUSO es operada manualmente por un astronauta desde el interior de la EEI y tiene como objetivo observar las cascadas de rayos cósmicos y detectar y determinar las órbitas de basura espacial. K-EUSO (KLYPVE-EUSO) es una misión orbital planificada destinada a estudiar los rayos cósmicos de ultra alta energía (UHECR) mediante la detección de la fluorescencia y la luz Cherenkov emitidas por extensas lluvias de aire en la atmósfera nocturna de la Tierra en el rango ultravioleta (UV). El observatorio se está desarrollando en el marco de la colaboración JEM-EUSO y está previsto que se despliegue en la Estación Espacial Internacional después de 2025 y opere durante al menos dos años. K-EUSO es un complejo instrumento reflector/refractor con una superficie focal de alrededor de 5000 fotomultiplicadores multi-ánodo. Es un instrumento pionero para la física de frontera. Está siendo coordinado por las agencias espaciales Rusa, ROSCOSMOS, y Japonesa, JAXA, y participarán Alemania, Corea, España, Francia, Italia, Japón, México y Polonia. LINX contribuirá con el complejo sistema de housekeeping que controla el instrumento a partir de tierra y de la CPU principal. TMTC-SLNK Es un sistema de telemetría y telecomando para globos estratosféricos de larga duración desarrollado en una cooperación exclusiva LINX-CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales, Francia).
Instrumentos médicos