La misión europea Draco, hecha para la destrucción, se construirá en España

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En los casi 70 años de vuelos espaciales, unos 10 000 satélites y cohetes intactos han reentrado en la atmósfera, y muchos más lo harán en el futuro. Sin embargo, para ser un acontecimiento tan frecuente, seguimos sin tener una visión clara de lo que realmente le sucede a un satélite durante sus últimos momentos mientras se quema.

En este contexto, la Agencia Espacial Europea (ESA) está preparando la misión Draco (del inglés Destructive Reentry Assessment Container Object, y en español 'objeto contenedor de evaluación de reentrada destructiva'). Su objetivo es investigar cómo conseguir que los satélites lanzados al espacio se desintegren al reentrar en la atmósfera terrestre, evitando generar basura espacial.

DRACO contará con un satélite, de unos 200 kg de peso en su versión final y del tamaño de una lavadora, que recogerá mediciones únicas durante una reentrada y ruptura reales de un satélite desde el interior. Una cápsula especialmente diseñada para sobrevivir a la destrucción transmitirá la valiosa telemetría poco después.

Para llevar a cabo la misión, la empresa Deimos Space ha firmado un contrato con la ESA por valor de 17 millones de euros para desarrollarla en Puertollano (Ciudad Real), donde se ensamblaran sus componentes. Otros equipos de la compañía en Portugal, Italia y Rumanía contribuyen también de forma importante.

El acuerdo para la primera fase, con un presupuesto de 3 millones de euros, se ha firmado este martes y marca el inicio de un proyecto pionero en el ámbito de la sostenibilidad espacial, que supondrá la primera demostración mundial de un proceso de desintegración controlada en la atmósfera terrestre.

"El espacio es esencial para nuestra vida diaria, desde la navegación hasta las comunicaciones. Para que el espacio siga sirviendo a todos es necesario que sea sostenible. Esta misión ayudará a garantizar que los satélites se desintegren completamente al final de su vida útil, evitando que piezas peligrosas permanezcan en órbita y pongan en riesgo futuras misiones", ha declarado Simone Centuori, consejero delegado (CEO) de Deimos.

Además, el consejero ha confirmado que la empresa duplicará su plantilla en Puertollano en los próximos años, alcanzando aproximadamente 80 trabajadores, principalmente ingenieros.

La misión DRACO también contempla la construcción de una instalación de cámara limpia de 400 metros cuadrados en Puertollano, donde se integrará el satélite, que estará diseñado para registrar cómo un objeto se autodestruye durante su reentrada en la atmósfera.

"Este satélite contará con una cápsula que grabará los eventos del proceso de destrucción, lo que nos permitirá diseñar futuras misiones espaciales más sostenibles y seguras", ha detallado Centuori.

Polo aeroespacial de Europa en Puertollano

La consejera de Economía, Empresas y Empleo de Castilla-La Mancha, Patricia Franco, ha subrayado el papel de Deimos como líder en proyectos espaciales de la ESA, resaltando que la inversión de 17 millones de euros posicionará a Puertollano y a la región como un polo clave de la industria aeroespacial en Europa.

El alcalde de la localidad, Miguel Ángel Ruiz, ha añadido: “Puertollano va a convertirse en un referente mundial en innovación y tecnología. Lo que tenemos aquí es mucho más que una inversión económica; es el reconocimiento del talento y la excelencia que este centro ha demostrado durante tantos años”.

Enfoque ‘cero residuos’

Por su parte, el director del Programa de Seguridad Espacial de la ESA, Holger Krag, ha explicado que la misión DRACO es parte del enfoque de Zero Debris (cero residuos o basura cero) de la ESA: “Necesitamos obtener más información sobre lo que sucede cuando los satélites se queman en la atmósfera, así como validar nuestros modelos de reentrada. Los datos recopilados por DRACO ayudarán a guiar el desarrollo de nuevas tecnologías para construir sistemas espaciales más desechables para 2030”.

Para mantener limpias las valiosas órbitas de la Tierra y evitar la creación de más desechos espaciales, es importante retirar rápidamente un satélite de la órbita una vez finalizada su misión. En ese contexto es en el que la ESA intenta su ambicioso planteamiento de basura cero para poner fin a la creación de más desechos espaciales a finales de esta década.

Los satélites se pueden construir para que puedan realizar reentradas controladas o, con algo más de esfuerzo, algunos pueden efectuar reentradas asistidas o reentradas dirigidas. Sin embargo, es más eficiente cumplir con las directrices de reducción de desechos espaciales si se diseñan para su desaparición desde el principio y se desintegran por completo durante la reentrada.

Otro elemento importante de las reentradas es su efecto en la propia atmósfera, un campo de investigación cada vez más importante a medida que aumenta rápidamente el número de lanzamientos y reentradas. Estudiar cómo se desgastan y desprenden las piezas y partículas de los materiales de las naves espaciales en la atmósfera superior puede proporcionar información sobre qué subproductos se crean y dónde. Esto permite a los científicos conocer el impacto medioambiental, lo que a su vez conducirá a diseños más sostenibles en el futuro.

Recrear la destrucción

“Si bien es difícil obtener datos de un satélite durante su destrucción, actualmente es imposible recrear las circunstancias exactas sobre el terreno. Podemos recurrir a la experimentación para probar diversos materiales y elementos de una nave espacial en túneles de viento a escala limitada”, afirma Stijn Lemmens, jefe de proyecto de Draco en la oficina de desechos espaciales de la ESA.

“Pero aún no es posible imitar fielmente la increíble velocidad, la fuerza y los movimientos de una reentrada incontrolada –añade–. Para imitaciones más completas, el modelado virtual es una gran herramienta que puede manejar cualquier extremo, pero necesita calibración y conjuntos de datos en los que basarse”.

Para obtener este nuevo y exclusivo conjunto de datos, había que construir un satélite que pueda destruirse y que lleve a bordo una cápsula indestructible para realizar observaciones in situ, lo que planteaba sus propias dificultades. Así surge la misión Draco, una pequeña y rápida misión de seguridad espacial cuyo lanzamiento está previsto para 2027.

“Draco tiene que ser una nave espacial en órbita terrestre baja para que sea una reentrada representativa y luego la equipamos con sensores y cámaras lo suficientemente resistentes como para que puedan recoger datos el mayor tiempo posible mientras el satélite que las rodea se quema”, explica Stijn.

“Por otro lado –añade–, su cápsula indestructible debe ser capaz de soportar las fuerzas de la reentrada, además de poder proteger un sistema informático durante todo el violento proceso de destrucción mientras sigue conectado a los sensores, con el cableado saliendo de ella como un pulpo”.

Más datos de la reentrada

La ESA ya intentó en 2013 observar una reentrada desde el interior de una nave espacial con una cámara montada dentro de un vehículo automatizado de transferencia (ATV), un transbordador de carga de la Estación espacial internacional. La misión Draco pretende recopilar un conjunto de datos mucho más exhaustivo.

A diferencia de experimentos anteriores, los sensores de Draco medirán las temperaturas, evaluarán la tensión en las diversas partes del propio satélite y registrarán la presión circundante. Sus cuatro cámaras adicionales apuntarán a la nave espacial para observar la destrucción y recopilar información contextual.

La corta vida de Draco

El satélite Draco final no tendrá un sistema de propulsión ni sistemas de navegación y comunicación conectados, ya que no se controlará directamente. La mayoría de las reentradas son incontroladas, los satélites permanecen pasivos mientras la atmósfera los engulle, y el objetivo de Draco es imitar una reentrada típica en la medida de lo posible.

En cambio, Draco aprovechará las capacidades de dirección del cohete con el que se lanza para alinearse para una reentrada rápida. Tras un vuelo de no más de 12 horas, durante el cual alcanzará una altitud máxima de 1000 km, reentrará sobre una zona deshabitada del océano, sus 200 sensores y 4 cámaras registrarán su abrasadora desaparición y almacenarán el resultado de forma segura en la cápsula.

Cuando el satélite se haya quemado, se enfrentará a su siguiente obstáculo. La cápsula de 40 cm podría girar y caer a gran velocidad, pero tiene que ser capaz de abrir un paracaídas independientemente de su orientación y velocidad iniciales.

Una vez desplegado el paracaídas, esta descenderá más suavemente, lo que le permitirá conectarse con un satélite geoestacionario situado por encima para transmitir los datos recogidos. La cápsula dispondrá de unos 20 minutos para enviar la telemetría antes de precipitarse al océano y dar por concluida la misión.

“Draco es una misión apasionante que arrojará luz sobre muchas de las incógnitas que se plantean durante las reentradas de satélites. Lo irónico es que el desarrollo de su nave y su cápsula se beneficiaría sobre todo de los datos que recopilará”, afirma Tim Flohrer, director de la oficina de desechos espaciales de la ESA.

“Nos sacará del bucle del huevo y la gallina –concluye– y creará un conjunto de datos diferente para calibrar nuestros sistemas y modelos, además de para avanzar en la implementación de tecnologías de cero residuos”.