CHEOPS se pondrá en órbita en 2018

El cazador de planetas: la tecnología española que buscará otra Tierra

En una nave de Madrid, la Agencia Espacial Europea prepara un vehículo que localizará e identificará exoplanetas a millones de kilómetros de distancia
Foto: Un enorme puñado de cables en una estructura metálica. Ese es el aspecto, momentáneo, de CHEOPS. (Enrique Villarino)
Un enorme puñado de cables en una estructura metálica. Ese es el aspecto, momentáneo, de CHEOPS. (Enrique Villarino)

A pocos metros del aeropuerto de Barajas, en una nave industrial, Andrés Borges supervisa la construcción de CHEOPS (siglas por las que se conoce al CHaracterizing ExOPlanet Satellite), un telescopio que se lanzará en 2018 y cuyo objetivo es encontrar planetas similares a la Tierra. Lo hará a una altura de entre 600 y 850 kilómetros y, gracias a los intrumentos de a bordo, investigará la composición o el tamaño de un buen puñado de exoplanetas.

Algunos satélites nos ayudan a hablar por teléfono. Otros transmiten señales de televisión. También los hay que permiten vigilar vastas extensiones de terreno y algunos, pocos, no señalan hacia la Tierra sino hacia el espacio. El vehículo que fabrica Airbus Defense & Space se engloba en esta última categoría y puede presumir de ser un pionero. "Es el primero que se construye en España que se ha ganado en una competición en el marco de la Agencia Espacial Europea (ESA)", explica el jefe del proyecto. CHEOPS está construido sobre la base de Ingenio, el primer satélite óptico de observación de la Tierra construido en España.

CHEOPS es el primer satélite construido en España cuyo contrato se ha obtenido en un concurso de la ESA

La misión es la primera de la agencia de clase S (del inglés, 'small') y ganó un concurso en el que se presentaron otros 26 proyectos. En la fabricación de la sonda participarán hasta 24 empresas de once países diferentes. Siete de esas empresas se encuentran en suelo español.

Una estructura hexagonal es todo lo que se puede apreciar en la nave que Airbus tiene a las afueras de Madrid. Algunos de los seis paneles que conforman la estructura de la nave están abiertos mientras un par de ingenieros trabajan en la colocación de los circuitos que se encargarán de hacer funcionar todos los instrumentos que viajen a bordo. Es una tarea cuasi artesanal en la que cada uno de estos operarios trabaja cable a cable, junto a una lupa que les permite examinar al detalle los materiales que tienen entre manos. Un sólo fallo en Tierra puede condenar la misión en órbita.

El cazador de planetas: la tecnología española que buscará otra Tierra

Uno de los ingenieros que trabaja en el satélite puede acceder al interior gracias a un hueco en el centro del hexagono, un vacío pensado para colocar el depósito de combustible que alimentará el vehículo durante los cinco años de vida útil que están previstos. "Caben unos 30 litros de carburante. Es el equivalente al depósito de un pequeño utilitario", explica Borges, a pocos metros del satélite. La maximización de los escasos recursos que CHEOPS tendrá en órbita se explica por las pocas maniobras que la nave tendrá que hacer, una vez en el vacío del espacio. "Tiene que hacer menos correcciones que un satélite que está señalando a la Tierra", argumenta el jefe del proyecto.

Una misión barata... que cuesta 50 millones

Este cazador de exoplanetas tiene cerca de un metro y medio de diámetro y, a la espera de que se instale la mitad superior, su altura no supera el metro. Cuando esté finalizado, CHEOPS medirá 1,60 metros de alto y pesará cerca de 300 kilos. Comparado con otros grandes satélites, el objeto que se está construyendo en las naves de Airbus en Madrid es más bien modesto. Prueba de ello son los 50 millones de euros que va a costar la misión.

"Ese precio también cubre el coste del lanzamiento. El nuestro está en torno a los 21 millones: con ese dinero construimos la plataforma, integramos el instrumento, ayudamos a la agencia durante el lanzamiento y, una vez en órbita, somos responsables de las primeras fases", enumera Borges. El responsable del proyecto deja claro, en más de una ocasión, que ellos no se encargan de llevar a cabo la investigación científica. El instrumento principal del telescopio es obra de la universidad de Berna, en Suiza, y será el Instituto de Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), el encargado de controlar las operaciones.

El interior del CHEOPS no cuenta con todas las piezas definitivas. Las azules están ahí a la espera de que lleguen las oficiales. (E. Villarino)
El interior del CHEOPS no cuenta con todas las piezas definitivas. Las azules están ahí a la espera de que lleguen las oficiales. (E. Villarino)

"Antes se perseguían objetivos mucho más ambiciosos con tecnologías que a lo mejor no estaban probadas. El presupuesto era más costoso y la ejecución más larga. Con este coste no se planteaban misiones científicas", explica Borges. La principal novedad de CHEOPS reside en la 'inmediatez'. En lugar de esperar diez o quince años desde que el proyecto se aprueba hasta que se materializa, el plazo se reduce "hasta los cuatro o cinco años".

'Software obsoleto' pero fiable

Para que CHEOPS pueda exprimir los instrumentos ópticos que todavía tienen que llegar desde el centro de Europa, es necesario que el satélite pase una serie de pruebas. Esas comprobaciones pretenden verificar las posibilidades de que el satélite sobreviva al proceso de despegue, el momento crítico de la misión en el que las fuerzas a las que se ve sometida la carga de un cohete pueden poner en peligro su integridad.

Borges explica que se fabrican tres modelos diferentes de un mismo satélite. Los dos primeros están pensados para poner a prueba tanto la estructura como el 'software' del vehículo mientras que el tercero es el definitivo. "Al hacer estos ensayos, te pones en el peor de los escenarios para calificar todos los instrumentos", explica Francisco Lechón, portavoz de Airbus. La idea es replicar y superar esas condiciones adversas porque, como explican en Airbus una y otra vez, no existe posibilidad de reparación en órbita.

Reproducción del satélite 'Cheops'.
Reproducción del satélite 'Cheops'.

Durante el despegue, el satélite se ve expuesto a fuerzas que pueden producir daños en su estructura. Ese deterioro puede ser fruto de las vibraciones producidas por los propulsores del vehículo o de otras creadas por el rugido de los motores. "Son el equivalente a cuatro aviones A380", ilustra Borges. Las primeras son similares a las de un gran terremoto. Y para asegurarse de que el satélite las va a resistir, en Airbus se hacen dos tipos de pruebas sobre un vehículo que se mueve "en intervalos muy rápidos pero de poco movimiento y en otros muy cortos pero en los que el movimiento es mayor", y que replican lo que se encontrará sobre la rampa de lanzamiento en la Guayana Francesa. 

Redundancias para evitar fallos

Borges explica que en este tipo de vehículos también se trabaja con el concepto de la redundancia para que un error en órbita no signifique el final de la misión. La agencia europea exige medidas de seguridad que garanticen el funcionamiento normal. "Si un procesador falla, se pone en marcha el siguiente —razona Borges—. La ESA obliga a que todo aquel componente que pueda fallar tenga capacidad redundante para superar un error crítico. La construcción es lo más sencilla y robusta posible. Todos los elementos que se tienen que desplegar, como la tapa del telescopio, están formados por una bisagra sujeta por un muelle: cuando lo sueltas, la bisagra se abre".

Las vibraciones provocadas por el ruido de un cohete son similares a las de cuatro A380 a la vez

Esa fiabilidad es una de las bases sobre las que se asienta cualquier vehículo espacial. La sonda New Horizons que visitó Plutón el pasado mes de julio lo hizo con el mismo procesador que alimentó a millones de consolas PlayStation en los años noventa. En CHEOPS no se va a instalar un procesador Z80, pero tampoco va a ser el equivalente a un Intel m7: "Son componentes muy sencillos, sometidos a ensayos técnicos, mecánicos y de radiación para que no fallen. Una vez pasadas las pruebas, se escogen aquellos que han sobrevivido".

Durante los próximos doce meses, CHEOPS tomará forma hasta convertirse en el cazador de planetas que debería ayudar a los científicos a dibujar un mapa más preciso de todos esos planetas lejanos que orbitan estrellas a millones de kilómetros. La hora de la verdad llegará en algún momento de 2018, cuando los meses de trabajo den su fruto en algún lugar del espacio, a 800 kilómetros de distancia.

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