La idea española para lanzar mini-satélites y reducir la contaminación de los coches

Tan creciente es la demanda de agencias gubernamentales y empresas privadas europeas para poner en órbita pequeños satélites que respondan a sus necesidades como elevada es la renuncia a lanzarse al espacio por los altos costes y los interminables plazos de espera. El hecho de que la mayoría de los pequeños satélites europeos están lanzados por suministradores no ubicados en el Viejo Continente, con la dependencia que implica de países como Estados Unidos o China, unido a que en algunos casos no se está por la labor de responder a la demanda de servicio europeo por estrategias políticas y económicas, suponen un importante freno a estas pretensiones.

En este escenario, los únicos ‘lanzamientos’ posibles sin coste y tiempos de espera despegaban en forma de pregunta. ¿Es viable a nivel técnico y económico poner en marcha un lanzador comercial europeo de pequeños satélites? La respuesta, afirmativa, la ha dado el proyecto Smile (H2020) impulsado por la Comisión Europea (CE) dentro de la iniciativa ‘Acceso independiente al espacio desde el continente europeo’, que ha elaborado un diseño dentro de los parámetros exigidos de concepto innovador y ‘cost effective’.

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Han sido tres años de trabajo –del 1 de enero de 2016 al 31 de diciembre de 2018– que han implicado a 14 entidades europeas, entre ellas dos españolas: el centro de investigación y desarrollo tecnológico vasco Tecnalia, que ha desarrollado el sistema de protección térmica de la cofia para que soporte los 1.100 grados que se alcanzan en 90 segundos desde el proceso de lanzamiento, y la empresa alicantina especializada en tecnologías de lanzadores PLD Space, que se ha encargado de la caracterización, el testeo, de los motores de los lanzadores. 36 meses de tarea que, sobre el papel, avalan la pretensión de la CE de contar con un servicio comercial de lanzamiento de pequeños satélites sin la actual dependencia de suministradores de otros países a partir de soluciones modernas, eficientes y flexibles.

El requisito inicial del proyecto, en el que han participado Incas, Airborne, Nammo o el centro alemán aeroespacial DLR, era ceñirse a la órbita baja terrestre (LEO) para situar satélites a una altura de entre 500 y 700 kilómetros. Con esta distancia como ‘espacio’, la premisa era abaratar los costes en los lanzamientos de satélites incrementando el nivel competitivo de tecnologías críticas como son los motores del lanzador, la estructura o la aviónica. El concepto se fundamenta en piezas y diseños de bajo coste y, en algunos casos, reutilizables para que suponga "un coste competitivo" para los fabricantes y operadores. “Significa un nuevo concepto”, resalta María Jesús Jurado, investigadora responsable de proyectos de Tecnalia.

Se abaratan los costes incrementando el nivel competitivo de tecnologías críticas (los motores, la estructura o la aviónica): "Es un nuevo concepto"

Europa está “empujando” para que no sean los gobiernos quienes operen y fabriquen: Ya se cuenta con el vehículo lanzador Ariane dentro de un consorcio de la Agencia Espacial Europea (SEA)en el que participan casi todos los países, pero “es muy lento”. La espera ronda los tres años. “Ahora estamos hablando más de un tema comercial, empresarial…. Que sean las empresas las que fabriquen y operen”, expone Jurado. En otras palabras: “Lo que se ha buscado es que cualquier empresa privada o incluso gobierno pueda lanzar un satélite específico a sus necesidades y que no tenga que estar esperando tres años a que el Ariane le diga que tiene un hueco pequeño, de medio metro cúbico, para que pueda lanzar su experimento o satélite de comunicación o de observación”.

Con el diseño realizado se reducen los plazos y se amplía la carga. Si se habla de espacio temporal, este lanzador de bajo coste está diseñado para un mínimo de diez lanzamientos al año para asegurar su viabilidad. También está fijado, dentro de los diferentes conceptos para que el coste sea mínimo, el lugar de lanzamiento: las instalaciones situadas en la pequeña isla noruega de Andoya, que sirven de base en la actualidad para poner en órbita satélites militares europeos, entre otros. Es el sitio “perfecto”, apenas hay población, no hay tráfico de barcos… Por su parte, en relación a la carga de satélite, se posibilita un metro cúbico de carga de entre 50 y 100 kilos que permite la opción de colocar varios satélites de pequeño peso o uno de gran ‘sustancia’. “El proyecto no está definido para un tipo de satélite, pero sí para la carga máxima que se puede lanzar”, detalla.

El lanzador está diseñado para poner en órbita al menos diez pequeños satélites al año: Se posibilita una carga de 100 kilos y el coste para el cliente es de 50.000 euros por kilo

El diseño, los motores, la estructura, la aviónica, el lugar de lanzamiento… Todos estos conceptos van unidos para que el coste para el cliente se sitúe dentro del objetivo de 50.000 euros por kilo de carga de satélite. De este modo, la carga máxima de 100 kilos conllevaría un coste de cinco millones de euros.

“Se ha conseguido reducir los costes para que sea viable para los fabricantes y operadores, y para reducir los tiempos”, remarca Jurado. En el caso de Tecnalia, su aportación al proyecto radica en la protección del lanzador, en el desarrollo del sistema de protección térmica de la cofia para soportar el aumento de temperatura debido al calentamiento que se produce por la aerodinámica de la trayectoria –se alcanzan 1.100 grados a los 90 segundos del lanzamiento–. El centro tecnológico vasco ha realizado la selección de materiales a partir de un tipo de composite de fibra de carbono –son materiales compuestos de uso en otras aplicaciones– y ha trabajado en la simulación y caracterización de la cofia con un espesor calculado para asegurar la integridad de los equipos interiores. A este respecto, la temperatura en el interior es menor a los 180 grados.

Resuelto el qué –la posibilidad de disponer de un lanzador europeo de pequeños satélites a bajo coste–, la cuestión que se coloca en órbita ahora es el para qué. O, formulado de otra manera, ¿cómo puede mejorar esta tecnología los procesos de las empresas? “Esto tendrá un impacto directo en las empresas que quieran poner en órbita sus satélites para realizar mejoras en sus productos y acceder a nuevos mercados”, destaca, en términos generales, la investigadora de Tecnalia. Si bajamos a la Tierra, cita ejemplos elocuentes. “Imagina tener la capacidad de analizar la deforestación de una región, agencias humanitarias que ven el flujo de tráfico en las fronteras, análisis de contaminación por el movimiento de vehículos….”.

"Imagina tener la capacidad de analizar la deforestación de una región, ver el flujo de tráfico en las fronteras, analizar la contaminación por el movimiento de vehículos…."

Las posibilidades pueden ser "infinitas". Detección de incendios, análisis de la situación de los pantanos, control de vertidos, registro del tiempo atmosférico y el clima de la Tierra… “Son observaciones que se pueden hacer desde pequeños satélites para la obtención de datos”, señala. Se podría percibir, por ejemplo, la densidad de tráfico en una zona para realizar un análisis de la potencial contaminación que se está generando. “Esta observación para transformar estas imágenes en datos y analizarlos tiene que realizarse desde el espacio, tiene que haber un satélite operado por un gobierno o una empresa”, apunta.

Observación… pero también comunicación. Del lanzador se podrían beneficiar las empresas de telecomunicaciones para mejorar las comunicaciones clásicas (telefonía, televisión o radio). Del mismo modo podrían ponerse en órbita satélites meteorológicos, de navegación, astronómicos… Incluso, se podrían situar en el espacio satélites para hacer ensayos en ingravidez. También las universidades podrían beneficiarse de este lanzador para sus investigaciones. “No hablamos solo de satélites de comunicación. La carga se deja abierta para cualquier aplicación”, asevera Jurado. La cuenta atrás para captar la atención de fabricantes y operadores que permita dar a luz un lanzador europeo de pequeños satélites ya ha comenzado. “La oportunidad de negocio es grande, pero hay falta tanto del servicio como de lanzadores de pequeños satélites”, concluye.