Daniel Garcia-Almiñana, Silvia Rodríguez-Donaire, Xavier Roca Ramon y Miquel Sureda Anfrés son profesores e investigadores de la Escuela Superior de Ingeniería Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC). Los cuatro forman parte del proyecto europeo Discoverer, liderado por la Universidad de Manchester, en el que participan 9 universidades y empresas europeas con el objetivo de rediseñar los satélites de observación de la Tierra (EO) para hacerlos mucho más pequeños (Cubesats) y que puedan orbitar en altitudes muy inferiores a las actuales, en las llamadas VLEO (por las siglas en inglés de Very Low Earth Orbit), a una distancia de entre 200 y 450 km de la Tierra.
El proyecto Discoverer está dividido en cinco grandes ámbitos, centrados en la investigación sobre materiales que resistan la erosión debida al oxígeno atómico; en la tecnología de fabricación de motores optimizados para trabajar en este tipo de órbitas; en el diseño de superficies aerodinámicas adaptadas a las condiciones VLEO; en la construcción de una cámara de oxígeno atómico de experimentación en la Tierra y, finalmente, en la búsqueda de oportunidades de negocio para el sector empresarial aeroespacial. Es en este último ámbito en el que participan los investigadores de la UPC.
Un satélite con nuevos materiales
En el marco del proyecto Discoverer y de la misión CRS-22 de SpaceX, el próximo 3 de junio, a las 17:29 UTC (19:29 hora de España), se lanzará el Satellite for Orbital Aerodynamics Research (SOAR) desde el Centro Espacial Kennedy (Florida, Estados Unidos). Este CubeSat-3U llegará a la Estación Espacial Internacional, desde donde se pondrá en órbita. Mientras esté orbitando, el satélite se controlará desde una estación terrestre de la Universidad de Manchester, donde se controlarán y se analizarán los experimentos a bordo. Los datos recibidos del satélite se devolverán a los científicos, que estudiarán las interacciones entre la atmósfera residual en estas órbitas bajas y los nuevos materiales desarrollados, que podrían reducir la fricción y aumentar el rendimiento aerodinámico.
El satélite, diseñado por el consorcio Discoverer y construido por GOMspace (DK), uno de los socios del proyecto, cuenta con un conjunto de aletas recubiertas de cuatro materiales diferentes y que se pueden girar individualmente en diferentes ángulos. Las aletas se pliegan y se extienden contra el cuerpo de la nave espacial para su lanzamiento, y se desplegarán cuando el satélite esté en órbita. De este modo, se podrá investigar la interacción de los diferentes materiales de prueba en la atmósfera residual. Estas aletas orientables también se utilizarán como superficies de control para probar nuevas maniobras de control aerodinámico en órbita.
Nuevas oportunidades de negocio para el sector aeroespacial
El investigador Daniel Garcia-Almiñana, coordinador de Discoverer en España, afirma que "el satélite representa la culminación de una enorme cantidad de desarrollo tecnológico durante muchos años. Con el proyecto europeo Discoverer estamos creando las bases para diseñar satélites capaces de explorar los efectos aerodinámicos en órbitas terrestres muy bajas, a la vez que medimos parámetros atmosféricos como la densidad y la composición".
Actualmente, ni las agencias espaciales ni las empresas del sector aeroespacial utilizan franjas orbitales tan bajas por las dificultades técnicas que conllevan, debido a la presencia de una tenue atmósfera que genera resistencia en los ingenios aeroespaciales, y también debido a elementos muy reactivos, como el oxígeno atómico, que acaban degradándose en poco tiempo. En este sentido, tal como señala el investigador, "este lanzamiento es un hito clave, porque abre el camino al uso regular de órbitas muy bajas para misiones comerciales".
Como resultado de este proyecto, los satélites de próxima generación que se construyan serán mucho más pequeños, más ligeros y menos costosos de lanzar, y obtendrán imágenes e información con mejor resolución que los actuales. Ventajas que abren la puerta a nuevas oportunidades de negocio para el sector aeroespacial.
Actualmente, añade Daniel García-Almiñana, "el negocio de lanzamiento de satélites ronda los 7.000 millones de dólares anuales, y el negocio del mercado de datos obtenidos por los satélites, unos 3.500 millones de dólares. Está muy claro que si somos capaces de trabajar en condiciones de órbita muy baja, en un entorno de oxígeno atómico, este mercado puede crecer mucho y los resultados de su actividad se multiplicarán, haciendo avanzar la tecnología y la investigación científica, que incidirá positivamente en nuestro bienestar".
El proyecto Discoverer está financiado con 5,7 millones de euros por la Unión Europea bajo el liderazgo de la Universidad de Manchester (Reino Unido). Además de la UPC, participan la Universidad de Stuttgart (Alemania), el University College of London (Reino Unido), y las empresas Elecnor Deimos Satellite Systems, GomSpace, Euroconsult S.A. y Concéntrese Research Management GMBH.
