El proyecto METASAT, la iniciativa europea destinada a avanzar en el desarrollo de sistemas espaciales de alto rendimiento, llegó a su finalización a finales de este 2024. Este prometedor proyecto combinó la experiencia de generadores de conocimiento como el Barcelona Supercomputing Center, Ikerlan, y Collins Aerospace Applied Research & Technology Italy (ALES Srl) con integradores tecnológicos como FENTISS y OHB, este último siendo uno de los principales usuarios finales del sector espacial en Europa. A lo largo de su desarrollo, METASAT ha redefinido la forma en que se diseñan y validan las tecnologías espaciales, aportando métodos innovadores de hardware y software que prometen establecer nuevos estándares de eficiencia, fiabilidad y rentabilidad en el sector aeroespacial.
Una nueva era en el diseño de satélites: ingeniería basada en modelos y digital twins
Esencialmente, METASAT adoptó una metodología de integración virtual de vanguardia basada en ingeniería basada en modelos (MBE, por sus siglas en inglés) y estándares de interoperabilidad (FMI 2.0, SystemC TLM 2.0, ED-247), transformando así los enfoques de desarrollo tradicionales. Al realizar el análisis a nivel de sistemas basado en modelado y simulación, el proyecto ha permitido la validación temprana del diseño y la integración de componentes complejos de hardware y software. Un eje central en este enfoque ha sido la introducción de los digital twins, réplicas virtuales de sistemas físicos que permitieron probar y perfeccionar funcionalidades críticas para la misión en un entorno virtual sin riesgos. Esta innovación no solo acelera los plazos de desarrollo en el sector, sino que también reduce costes y aumenta la fiabilidad.
Innovaciones avanzadas de hardware y software para el espacio
En relación al hardware, METASAT ha desarrollado una plataforma de última generación basada en procesadores multinúcleo RISC-V (NOEL-V) y mejorada con aceleradores de inteligencia artificial avanzados (SPARROW) y GPUs (VORTEX). Diseñada para cumplir con los exigentes requisitos de las misiones espaciales actuales, esta arquitectura de alto rendimiento sobresale en tareas computacionales como el aprendizaje automático y el procesamiento de datos en tiempo real. La plataforma se materializó mediante prototipos FPGA, equipados con periféricos versátiles que incluyen comunicación Ethernet y otras entradas/salidas genéricas, haciéndola adaptable a una amplia gama de necesidades de misión.
A nivel de software, METASAT introdujo un ecosistema flexible y potente. El hipervisor XtratuM/NextGeneration (XNG) desempeñó un papel central, permitiendo la gestión eficiente de aplicaciones críticas y no críticas en una única plataforma. El ecosistema de software también presentó un soporte mejorado para sistemas operativos en tiempo real (RTOS), compiladores y estándares abiertos como OpenGL SC 2.0, asegurando la compatibilidad con los requisitos de la industria. Además, se integró el soporte para TensorFlow Micro para impulsar aplicaciones basadas en inteligencia artificial, reforzando el compromiso del proyecto con la adopción de tecnologías basadas en datos para la exploración espacial.
Abriendo camino para futuras innovaciones espaciales
Las innovaciones de METASAT se probaron en aplicaciones del mundo real, demostrando su potencial transformador y mostrando su capacidad para resolver desafíos complejos. Además, METASAT integró con éxito datos de temperatura del instrumento satelital EnMAP en el espacio dentro de un sistema operativo completo de telemetría y comunicación similar a una estación terrestre, ilustrando sus capacidades de extremo a extremo.
Ya habiendo finalizado, el impacto de este proyecto resonará mucho más allá de la duración de este. Al introducir metodologías de ingeniería transformadoras, hardware avanzado y soluciones de software versátiles, METASAT ha sentado las bases para el desarrollo de sistemas espaciales más rápidos, fiables y rentables. Este legado solidifica el liderazgo de Europa en innovación aeroespacial y asegura que los avances logrados durante METASAT continuarán impulsando misiones futuras hacia nuevas alturas.
Más informaciones acerca del proyecto METASAT: www.metasat-project.eu
Fuente: METASAT
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