Rumbo al cosmos (50 page)

A finales de 2008, el consejo ministerial de la ESA decidía cancelar la propuesta colaboración con los rusos alrededor del CSTS, al no llegarse a un acuerdo satisfactorio sobre la participación de cada socio. A raíz de ello, RKK Energiya parece haber centrado sus esfuerzos en el que a día de hoy parece con más probabilidad el sucesor de la Soyuz: el sistema PPTS (
Prospective Piloted Transport System
, o Futuro Sistema de Transporte Pilotado), un proyecto que mantiene el concepto de cápsula frente al esquema inicialmente planteado para el Kliper.

Octubre 2006

Partiendo de una idea surgida en los años 90, el nuevo lanzador europeo Vega avanza a toda máquina hacia su próxima entrada en servicio. Su primer vuelo está previsto para finales del año 2007.

Con la introducción del Ariane 5 de forma operativa en diciembre de 1999 (tras un primer vuelo con éxito en octubre de 1997), Europa se posicionaba con fuerza en el mercado comercial de lanzamiento de satélites. La gran capacidad de este potente lanzador, que le permitía poner en órbita simultáneamente hasta dos satélites de gran tonelaje, asentaba a Europa en el nicho de mercado constituido por los grandes satélites de comunicaciones y de observación terrestre.

Sin embargo, ya en los años 90, cuando la entrada en servicio del Ariane 5 se veía próxima, los países constituyentes de la ESA empezaron a plantearse la necesidad de cubrir también el hueco ocupado por los satélites de pequeño tamaño. En efecto, si bien el mercado de los grandes ingenios orbitales se preveía sólido en los años venideros, era de destacar el significativo interés que se estaba levantando a nivel mundial por los satélites científicos de pequeño tamaño. Haciendo uso de los grandes avances tecnológicos en materia de miniaturización, estos pequeños ingenios presentan una creciente capacidad a bajo coste, que los hace atractivos para múltiples aplicaciones y para países con bajos presupuestos.

Este segmento se divide en tres categorías: la de los microsatélites, compuesta por aquellos aparatos con un peso inferior a los 300 kg; la de los minisatélites, con su peso situado entre los 300 y los 1.000 kg; y la de los denominados pequeños satélites, situados entre los 1.000 y los 2.000 kg.

Es de destacar que las dos primeras categorías, las de los microsatélites y los minisatélites, caen casi en su totalidad dentro del mercado institucional; se trata en su mayor parte de satélites científicos surgidos de las necesidades de organismos de investigación dependientes del estado, y con unos cometidos muy concretos. Entre estos se encuentran, principalmente, la observación terrestre (de una forma mucho más específica que la realizada por los grandes satélites de observación) y la ciencia espacial en sentido amplio. Se trata también de misiones con un perfil muy concreto: en su mayor parte hablamos de misiones en órbitas bajas (LEO), y a menudo en órbitas polares heliosíncronas.

Los estudios realizados por la ESA en los años 90 demostraron la existencia de un mercado para lanzadores especializados en este tipo de misiones, estimado en al menos 3 a 5 lanzamientos por año. Un mercado suficiente para justificar el desarrollo de un lanzador con estas características.

Italia lidera el proyecto

Desde el primer momento, Italia cogió el testigo del nuevo lanzador. Con una amplia experiencia en propulsión cohete sólida, la Agencia Espacial Italiana (ASI) no esperó a la decisión formal de la ESA, comenzando a su riesgo los estudios de desarrollo de un cohete de estas características.

La apuesta italiana dio resultado, y en 1998 la ESA aprobaba el lanzamiento de un programa encaminado a conseguir un lanzador de tipo ligero como el puesto en marcha en Italia. De esta forma, el Vega italiano se transformaría en un proyecto a nivel europeo, aunque manteniendo Italia el liderazgo del mismo, así como la mayor parte de la participación en el programa.

En efecto, a día de hoy, el programa Vega se encuentra repartido entre siete países de la ESA, siendo la participación de Italia el 65%. El resto se divide entre Francia (15%), España (6%), Bélgica (5,6%), Holanda (3,5%), Suiza (1,3%) y Suecia (0,8%). La dirección del proyecto se halla ubicada en Frascati, Italia, en las instalaciones de la ESA conocidas como ESRIN.

El lanzador

El Vega es un lanzador de tres etapas de propulsante sólido, capaz de enviar una carga útil de 1.500 kg a una órbita heliosíncrona polar de 700 km de altitud. Con una altura de 30 metros y un diámetro en su base de 3 metros, se trata de un cohete relativamente pequeño, similar en tamaño a los dos cohetes aceleradores que flanquean el cuerpo central del Ariane 5. Pero su tecnología de vanguardia lo convierte probablemente en el más avanzado de su categoría, permitiendo ofrecer sus servicios a precios bastante competitivos. De hecho, el aspecto del coste fue uno de los puntos clave en el lanzamiento del programa: el objetivo inicial era conseguir un lanzador ligero con un coste operativo al menos un 15% inferior a los lanzadores equivalentes en los Estados Unidos. Un objetivo que el tiempo dirá si se ha cumplido.

Imagen: El lanzador europeo Vega. (
Imagen: ESA
)

El lanzador ha sido diseñado para proporcionar una gran flexibilidad en cuanto a carga útil, siendo capaz de alojar tanto un solo satélite del peso máximo admitido, como un satélite principal acompañado por hasta seis microsatélites. En cuanto al rango de cargas y órbitas, éstas son múltiples: entre 300 y 2.000 kg de carga útil, a órbitas situadas entre los 300 y los 1.500 km de altitud, y con inclinaciones que varíen entre los 0º (órbita ecuatorial) y los 100º (ligeramente retrógrada), pasando, naturalmente, por la órbita polar de 90º. Esta flexibilidad le permite adaptarse a un amplio número de misiones, para satisfacer los deseos de una gran variedad de potenciales clientes.

Aunque, como hemos dicho, las tres etapas del lanzador son de propulsante sólido, el Vega incorpora también un módulo adicional de propulsante líquido (que podríamos considerar como una cuarta etapa) que le otorga una gran flexibilidad. En efecto, la ventaja de los motores de propulsante líquido es, como sabemos, su capacidad para efectuar múltiples encendidos (frente al encendido único de los motores de propulsante sólido). El módulo AVUM (
Attitude and Vernier Upper Module
) del Vega incorpora un motor de propulsante hipergólico con diferentes cometidos: corregir los errores de velocidad acumulados por las etapas anteriores de propulsante sólido (algo inevitable en este tipo de motores), llevar a cabo el control de actitud durante la fase final del vuelo, y realizar las maniobras de inserción en la órbita final, entre otros. Todo ello permite llevar a cabo misiones mucho más precisas que las que permitiría un sistema que utilizase sólo propulsante sólido.

En cuanto a las tres primeras etapas, utilizan todas ellas tecnología de última generación: su estructura está realizada en fibra de carbono con resina epoxi (el estándar en la industria aeroespacial cuando hablamos de materiales compuestos, por sus buenas características mecánicas con un bajo peso); y su tobera, de fibra de carbono en matriz de carbono, es orientable para permitir el control lateral durante el ascenso (frente al empleo de pequeños motores específicos para realizar dicho control, una solución alternativa de menor nivel tecnológico). Esta orientación de la tobera en motores de propulsante sólido ya es utilizada en los aceleradores laterales tanto del Space Shuttle como del Ariane 5, pero no por ello deja de ser una tecnología de alta complejidad. En cualquier caso, la del Vega incorpora nuevos materiales en las juntas móviles, que se espera que mejoren la eficacia con un menor coste.

El lanzador se complementa con un carenado de carga útil también fabricado en fibra de carbono, lo que, unido a los segmentos inter-etapa fabricados también en este material, convierte al Vega en un lanzador cuya estructura estará realizada íntegramente en materiales compuestos.

Un nuevo motor para la competitividad de Europa

Quizás lo más significativo a nivel tecnológico del nuevo Vega, sea el motor P80 de su primera etapa, la mayor de las tres. En este motor se están incorporando los últimos avances en propulsión de tipo sólido, no sólo con la vista puesta en el propio Vega, sino como un primer paso hacia la consecución de motores aceleradores de nueva generación, de menor coste y peso y de mayor eficiencia, para el Ariane 5.

Entre estos avances se encuentran el ya comentado de la carcasa exterior en fibra de carbono, a los que se suman otros menos visibles como propulsantes más eficientes, elementos de aislamiento más ligeros, o procesos de fabricación de menor coste para la tobera y otros elementos del motor. La magnitud del desarrollo del P80 es tal, que puede entenderse como un subproyecto dentro del propio Vega, y de hecho la participación en este desarrollo es diferente a la del lanzador en su globalidad. En el P80 participan únicamente cuatro países de la ESA, siendo Francia el líder por su mayor experiencia en propulsión, con un 66%. Le sigue Bélgica, con una participación del 19%, Italia con un 10,5%, y Holanda con el 4,5%.

Participación española en un proyecto de futuro

España continúa con el Vega su tradición de participar en todos los desarrollos de lanzadores Ariane, siendo su contribución muy similar a la realizada en el Ariane 5, tanto en elementos como en porcentaje: en torno al 6%.

Las empresas españolas involucradas en el proyecto incluyen a EADS-Casa Espacio, a cargo del adaptador de carga útil y la estructura del AVUM, y EADS Astrium-CRISA, como responsable de diversos sistemas de aviónica. Siguiendo la política de la ESA, el retorno industrial para cada país es proporcional a su nivel de participación en el proyecto: los fondos aportados al programa por cada estado miembro se transforman de esta forma en contratos para la industria nacional, asegurando así el retorno directo de todas las inversiones, aparte de la participación en el beneficio económico que pueda suponer la venta de los servicios del lanzador.

El Vega será lanzado desde las instalaciones de la ESA en Kourou, aprovechando las infraestructuras utilizadas en su día para el Ariane-1 (el primero y más pequeño de los lanzadores de la ESA, retirado en 1986). Con su entrada en servicio, prevista para finales de 2007, unida al comienzo de los lanzamientos del Soyuz-2 desde Kourou a finales de 2008, Europa se asegura la capacidad para cubrir prácticamente todas las necesidades del mercado comercial: desde los microsatélites hasta los más pesados artefactos orbitales podrán ser puestos en órbita por los lanzadores de la Agencia Espacial Europea, garantizando para el futuro el puesto de liderazgo en el mercado mundial que ha venido manteniendo en los últimos años.

ACTUALIZACIÓN (2010):

A finales de 2010, el primer vuelo del Vega aún no ha tenido lugar, estando previsto que ocurra a lo largo de 2011. El primer lanzamiento de un cohete Soyuz desde Kourou se espera también para comienzos del mismo año.

Noviembre 2006

Hasta ahora, los satélites de comunicaciones han sido “de usar y tirar”: una vez que se les acaba el propulsante de sus depósitos, deben ser retirados del servicio, aunque el resto de sus sistemas siga funcionando perfectamente. ConeXpress, un nuevo desarrollo europeo, viene a solucionar este problema.

Teóricamente, un satélite no precisa de ningún motor para mantenerse en órbita: las leyes de la física encarnadas en las leyes de Kepler aseguran que el objeto seguirá describiendo su trayectoria de forma natural por un tiempo indefinido. Pero en la práctica, existen multitud de perturbaciones, de las que ya hemos hablado en un artículo anterior, que obligan a realizar correcciones periódicas de la órbita para evitar su degeneración con el paso del tiempo.

El problema es especialmente acuciante en el caso de los satélites de telecomunicaciones en órbita geoestacionaria: estos aparatos deben mantener su posición en el espacio con una gran precisión, independientemente de las perturbaciones, para asegurar su correcto funcionamiento. Imaginemos lo que sería estar viendo la televisión de pago, y perder la señal y tener que reorientar nuestra antena parabólica porque el satélite se ha desplazado de su posición nominal debido a dichas perturbaciones.

El mantenimiento en estación –que así se denomina- del satélite, requiere del uso periódico de sus motores, con el consiguiente gasto de propulsante. Cuando éste se agote, será imposible mantener al satélite operativo, y poco importará que sus transpondedores y todos sus sistemas sigan funcionando perfectamente: el satélite estará muerto, y será necesario sustituirlo por uno nuevo, con un coste en torno a los 250 millones de dólares.

Los satélites de telecomunicaciones suelen diseñarse para una vida útil en torno a los 10 a 15 años, viniendo determinado este plazo, principalmente, por la existencia de propulsante en sus depósitos para mantener su correcta puesta en estación. Sin embargo, no es nada infrecuente que a esa edad el satélite conserve aún sus sistemas electrónicos operativos, abriendo la puerta a una oportunidad de negocio si alguien consigue de alguna forma “reabastecer” al satélite para que continúe prestando sus servicios.

Este negocio potencial es el que está intentando explotar la empresa británica Orbital Recovery Limited, a través de un acuerdo de cooperación con la Agencia Espacial Europea, en un proyecto financiado al 50% por cada parte. Porque, si bien el reabastecimiento de propulsante no es posible, sí lo es la utilización de un “remolcador espacial”, un módulo que se acople al satélite moribundo para encargarse en lo sucesivo de todas las operaciones de propulsión y control de actitud requeridas.