A lo largo de 2022 el CEIT llevó a cabo la primera colaboración con el IES Las Musas para llevar a cabo un proyecto de investigación con uno de sus alumnos y aunque con algo de retraso no queríamos dejar pasar la oportunidad de contaros la buena experiencia que ha sido para el CEIT y el IES Las Musas. Con este post queremos explicaros en qué consiste el Bachillerato de Investigación de las Musas y la experiencia vivida por el alumno Adrián Sánchez Romero durante esta colaboración con el CEIT, para llevar a cabo un proyecto de investigación en el diseño de una misión de observación de la tierra basada en constelaciones de cubesats.  

1.- Bachillerato investigación de Las Musas           

«Bachillerato de Investigación» es un proyecto propio que adecúa la enseñanza a las nuevas exigencias de innovación y motivación en el campo de la investigación docente.

El sistema educativo español, en general, se orienta a un modelo que, si bien propone como objetivo prioritario la enseñanza activa («aprender a aprender»), en la realidad desarrolla un aprendizaje memorístico. El IES Las Musas ha apostado por una metodología práctica e innovadora, que estimule la curiosidad, se adapte mejor a un mundo cambiante y acerque al alumnado al método científico y tecnológico.

Como bien dice el director del IES Las Musas, Dr. José Antonio Expósito: «En un ambiente hostil, inadecuado o indiferente no resulta extraño que la ciencia sea escasa o rara. Para realizar grandes cambios en un país es preciso que la siembra se haga en las escuelas y en los institutos. La investigación necesita cantera y aliento de las instituciones». Con esta idea diseñamos un Bachillerato de Investigación que cuenta con el entusiasmo y la generosidad de muchos profesores guiados por un espíritu innovador y dinámico.

El proyecto, ya en su cuarto curso, alienta vocaciones y conecta al alumnado con relevantes científicos de prestigiosos centros de investigación (CNIO, CNIC, Ciemat, CSIC, AEMET, Agencias Aeroespaciales o Facultades de Medicina de la UCM y de la UB, Farmacia de la UCM o Letras de la Universidad de Estambul, el Hospital Universitario de Getafe y el Colegio Cervantes de Moscú), que además de brindar a nuestros alumnos sus instalaciones y recursos, les inculcan una manera de trabajar más práctica y orientada a incentivar el método científico en sus estudios. La formación académica se completa con todo tipo de experimentos, viajes, intercambios o conferencias científicas, lo que convierte a este proyecto en una experiencia singular, donde el mejor aprendizaje surge a raíz de fomentar, orientar y desarrollar las inquietudes de los estudiantes.

La acogida entre alumnos y familias ha sido excepcional. Los primeros adquieren una madurez científica con la que afianzan sus vocaciones, estimulan sus intereses y mejoran sus destrezas. Y las familias reconocen en este proyecto innovador una forma de desarrollar las competencias que la sociedad actual exige. Los medios de comunicación han alabado esta experiencia educativa y destacan sus éxitos y reconocimientos (El País, La Razón, ABC o El Mundo y también han emitido reportajes y noticias diversas cadenas: TVE-1, Antena 3, Cuatro TV, La Sexta, SER, COPE).

La metodología del Bachillerato de Investigación se desarrolla en cualquiera de las modalidades de Bachillerato que ofrece el centro: Humanidades y Ciencias Sociales y Ciencias. Tras año y medio de investigación, la etapa culmina con la exposición pública de los estudiantes de sus Trabajos de Investigación ante un tribunal y con la presencia de relevantes personalidades y autoridades tanto del Ministerio de Educación y FP como de la Consejería de Educación. La confianza y el interés por participar en nuestro proyecto ha provocado una extraordinaria demanda que podría verse reflejada en una ampliación del número de alumnos inscritos en el proyecto. Nuestro esfuerzo contribuirá a que nuevas promociones afiancen sus sueños y vocaciones antes de iniciar su aprendizaje universitario.

El éxito de esta innovación docente es posible gracias a toda la comunidad educativa de un centro público cuyo objetivo es crear vocaciones científicas desde la enseñanza secundaria. (Manuel Torremocha – IES LAS MUSAS).

2.- Experiencia de Adrián Sánchez en el CEIT para realizar su Proyecto de Investigación

El proyecto de investigación titulado “Diseño de una misión de observación de la Tierra con 2 constelaciones de satélites cubesat”, realizado por Adrián Sánchez Romero con la colaboración de Iván Lora como tutor externo y Gema Martín como tutora interna, se inició en febrero de 2022.

Cabe resaltar que previamente desde el instituto IES Las Musas se realizaron unas clases prácticas para enseñar la utilización de varios recursos y programas necesarios en la elaboración del trabajo, como, por ejemplo, Zotero para las citas y elaboración de la bibliografía.

Después de ello, el 11 de febrero de 2022, se realizó la primera visita al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) para la puesta en contacto del estudiante con su tutor externo y la visita del centro. Además, se llevó a cabo la redacción del anteproyecto, un documento en el que se recogía la hipótesis preliminar, los objetivos y la correspondiente metodología y duración para cada uno de ellos. Por consiguiente, se conseguía tener una guía inicial desde la cual, quedaba el proyecto estructurado en una reunión quincenal telemática con el tutor externo y donde se establecían los siguientes objetivos:

En primer lugar, describir los fundamentos básicos de satélites de observación según el tipo de órbita. Además de evaluar las misiones existentes. Y posteriormente, estudiar los tipos de órbita para ver cuáles son más favorables para las misiones de observación y seguimiento de la Tierra y analizar las características y ubicaciones de las principales estaciones terrenas para su utilización en este tipo de misiones, evaluando las frecuencias de transmisión.  Con ese propósito, se llevó a cabo una recopilación de información existente en biografías de Internet sobre órbitas, misiones de observación y estaciones terrenas. Todo ello se llevó a cabo entre el 15 febrero y el 15 de marzo.

En segundo lugar, evaluar las posibilidades de la misión y analizar sus ventajas y desventajas y a partir de ahí definir una misión de observación de la Tierra para su estudio detallado. Con esta finalidad, se analizó la información recopilada para la evaluación de una nueva posible misión de observación de la Tierra, analizando las ventajas y desventajas, de los diferentes elementos que conforman la misión. Se realizó entre el 15 de marzo y 15 de abril.

En tercer lugar, analizar el tipo y volumen de datos generados por una misión de observación de la Tierra según sus aplicaciones. Para lo cual se definieron las características de una nueva misión de observación de la Tierra para determinar el volumen de datos generado y establecer el sistema de estaciones terrenas necesarias para la misión. Se desempeñó entre el 15 de abril y 15 de mayo.

Por último, se llevó a cabo un caso práctico de una misión de observación de la Tierra calculando el bugdet de los datos y los contactos necesarios con las estaciones terrenas para su descarga (en el que se tuvo en consideración las órbitas de los satélites y la localización de las estaciones). Para ello, se efectuó un cálculo detallado del Budget de datos de la misión para determinar el número y ubicación de las estaciones terrenas, para ello nos apoyaremos en información orbital de Celestrack y en el propagador orbital Gpredict (además de las hojas de cálculo). Todo ello tomo cuerpo durante la última quincena de julio de manera presencial en Centro Espacial INTA de Torrejón.

Tras estas fases de búsqueda de información e investigación, a lo largo del verano llevamos a cabo el análisis de datos y los resultados obtenidos mostraban que, para la puesta en acción de la misión planeada, se necesitaba el apoyo de una estación auxiliar, ya que se producían más datos de los que se podían descargan, es por ello que se efectuaron los cálculos para que la estación terrestre de Kiruna pudiera llevar a la práctica esta misión. Con ello, finalmente la misión de observación y seguimiento de la Tierra quedaba totalmente programada y con los pases necesarios a fin de descargar dichos datos.

Todo el proyecto de investigación junto con un póster fue presentado en diciembre de 2022 en las instalaciones del CSIC ante un grupo de profesores del IES Las Musas para su evaluación, junto con el resto de proyectos de investigación del IES y a la que pudieron asistir Naiara, María e Iván del CEIT.

Por último, desde el mi punto de vista, este proyecto de investigación ha sido la experiencia, como estudiante, más fructífera posible, ya que me ha permitido visitar las instalaciones del INTA por completo, además de grandes experiencias como reuniones con otras reconocidas instituciones europeas como la ESA y la oportunidad de trabajar codo con codo con personas con enormes destrezas en este campo aeroespacial como el equipo de ingenieros de la misión CHEOPS o el propio Iván Lora. Ya para concluir, quería agradecer primero al instituto Las Musas por darme la oportunidad de entrar en este proyecto, segundo a Gema Martín y, en especial, a Iván Lora por ser los tutores del trabajo y dedicar tanto esfuerzo, tiempo y ganas para sacarlo adelante, y por último a mi familia y amigos por estar siempre allí en las buenas para celebrar y en las no tan buenas para dar ese empujón siempre necesario.

3.- Conclusiones

Desde el punto de vista del CEIT esta primera colaboración con un IES ha sido maravillosa, nos ha permitido conocer de cerca la gran labor formativa llevada a cabo por el Bachillerato de Investigación del IES Las Musas, que debería ser tomada como un ejemplo y modelo para nuestro sistema educativo. Además de poder trabajar de forma conjunta con Adrian Sanchez, que para ser un alumno de Bachiller ha demostrado una motivación científica, esfuerzo y conocimientos de un nivel muy superior a los esperados por su juventud y que nos ha hecho darnos cuenta que la edad no es lo importante para poder llevar a cabo un gran trabajo, el esfuerzo y las ganas de hacer las cosas bien son mucho más importantes.

Por otro lado, Adrian terminó sus estudios de bachiller en Mayo de 2023 con unas muy buenas notas y con la concesión por parte del IES Las Musas de un premio por haber realizado uno de los mejores Proyectos de investigación de su promoción.

Para el CEIT es un orgullo saber que Adrián en la actualidad está realizando sus estudios de Física e Instrumentación Espacial en la UAH y estamos seguros de que llegará a ser un gran profesional. Seguiremos atentos su carrera por que tenemos el presentimiento que en el futuro se volverán a cruzar nuestros caminos.

Este post ha sido escrito de forma conjunto por Gema Martín (tutora del IES Las Musas), Adrian Sanchez (alumno del IES Las Musas responsable del proyecto de investigación) e Iván Lora (tutor del CEIT).