AcubeSAT es un proyecto multidisciplinario liderado por SpaceDot, un equipo de estudiantes e investigadores ambiciosos principalmente de la Universidad Aristóteles de Tesalónica. La misión espacial se realiza con el apoyo de la Oficina de Educación de la Agencia Espacial Europea (ESA). El equipo es uno de los tres aceptados en el programa "¡Fly Your Satellite!"* de la Agencia Espacial Europea. En esta historia de aplicación, echamos un vistazo a cómo los microscopios Dino-Lite están integrados en un nanosatélite de SpaceDot.

¡El nanosatélite actualmente diseñado por SpaceDot tiene aproximadamente 34 cm de tamaño y se espera que entre en órbita en 2024! El satélite tendrá un recipiente presurizado construido internamente que contiene un sistema de imagen miniaturizado, una plataforma de cultivo y un laboratorio en un chip, capaz de mantener el crecimiento de la levadura Saccharomyces cerevisiae para investigar los efectos de las condiciones de radiación y microgravedad en órbita baja de la Tierra. La naturaleza interdisciplinaria y la complejidad inherente del diseño, dictadas por los objetivos de la misión, exigen una rápida y flexible prototipado. El equipo utiliza rutinariamente el AM4515T4-GFBW en una variedad de flujos de trabajo destinados a la caracterización y verificación de la infraestructura que aloja la biología dentro de la carga útil del nanosatélite. Las capacidades de imagen del microscopio permiten a los miembros del equipo examinar poblaciones celulares individuales dentro de canales intrincados a microescala, mientras que su factor de forma y portabilidad en miniatura lo hacen fácil de integrar en configuraciones de prueba.

El microscopio digital Dino-Lite AM4515T4-GFBW está optimizado para la investigación y visualización de objetos fluorescentes mediante el uso de LED de excitación de 480 nm. Tiene un filtro de emisión tipo pasa-largo de 510 nm diseñado para observar una amplia gama de fluoróforos con aplicaciones en biología del desarrollo, patología y anatomía. Con su alta magnificación de 400 ~ 470x, revela incluso los detalles más pequeños en todo tipo de objetos. Todos estos factores hacen del AM4515T4-GFBW el microscopio de fluorescencia más pequeño del mundo, capaz de muchas aplicaciones y visualizando una vasta gama de fluorescencia.

A medida que continúe la adquisición y fabricación del nanosatélite, los estudiantes empezarán a evaluar su carga útil y subsistemas críticos para garantizar la total confianza en su rendimiento antes de la integración del satélite.

* Dentro del programa Fly Your Satellite!, los estudiantes tienen la oportunidad única de iniciarse en los métodos de trabajo adoptados en los programas espaciales profesionales participando en su propio proyecto de satélite de estudiantes, diseñado y desarrollado por las propias universidades, y cuyo desarrollo también financian estas.

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La fotogrametría abarca la tecnología, la ciencia y el arte de obtener información fiable sobre objetos físicos. Una parte importante de la fotogrametría son los procesos utilizados para registrar, medir e interpretar fotografías y patrones de energía electromagnética radiante, así como otros fenómenos, con el fin de obtener información fiable sobre objetos físicos y el medio ambiente. Los microscopios no son nuevos en la fotogrametría en general, pero la integración de microscopios USB en el proceso añade una mayor flexibilidad y portabilidad sin comprometer el rendimiento.

A medida que se generaliza la documentación digital en 3D, el estudio de objetos diminutos adquiere cada vez mayor importancia. En este sentido, los microscopios Dino-Lite USB demuestran ser una nueva herramienta innovadora para la microfotogrametría.

La investigación tiene como objetivo responder a la necesidad de realizar un estudio digital y una representación en 3D de superficies complejas y características morfológicas submilimétricas de objetos pequeños utilizando una configuración de bajo coste (sensores pasivos) para un enfoque basado en imágenes.

Los experimentos se han realizado con tablillas cuneiformes, que suponen un reto debido a sus características morfológicas y geométricas. La réplica digital de estos objetos únicos puede ser útil para su estudio e interpretación y para muchas aplicaciones innovadoras: acceso y uso compartido, estudio interdisciplinario colaborativo entre varios expertos, experimentación con aprendizaje automático para el reconocimiento automático de caracteres y estudios lingüísticos. Estos expertos han utilizado una réplica física de una tablilla cuneiforme con cuñas para realizar las primeras pruebas de evaluación del uso fotogramétrico de un microscopio digital.

(referencia a las imágenes 11: a-b) La primera configuración de adquisición con la placa calibrada giratoria: (a) detalle de la placa calibrada tridimensional (prototipo actualizado); (b) configuración completa del montaje. (referencia a las imágenes 12: a-b) La segunda configuración de adquisición con la abrazadera de tornillo: (a) la abrazadera de tornillo coaxial a la base giratoria; (b) detalle de posicionamiento de la tablilla en la abrazadera.

Se utilizó un microscopio Dino-Lite de la gama de Distancia de Trabajo Larga (LWD) para las pruebas y también en la próxima campaña para digitalizar las tabletas cuneiformes originales. Se ha elegido un aumento de 20x para realizar la tarea. Con este modelo, la distancia de trabajo es de 48,7 mm y la profundidad de campo es de 3,6 mm. El modelo incorpora un polarizador ajustable para reducir los reflejos en los objetos brillantes. Sin embargo, se han mejorado las condiciones de iluminación con la adopción de un anillo de iluminación LED. La luz no incide directamente sobre el objeto debido a la forma y al material difusor de la cubierta del objetivo. Por lo tanto, las condiciones de luz difusa neutralizan los conos de sombra sin cambios en la intensidad de las sombras, la luz y los colores.

Source: Research conducted by the Model Lab, Department of Civil Engineering, University of Salerno.