La misión imposible 'made in Spain' para estudiar el Sol: precisión milimétrica para un eclipse de satélites

La empresa vasca Sener Group lidera la misión de la ESA Proba-3, un laboratorio espacial para poner a prueba maniobras en formación.

5 enero, 2024 02:08

Ismael Marinero @ismarmed

Corren tiempos de euforia inéditos para el sector aeroespacial en España. El histórico lanzamiento del cohete Miura 1 es la aportación más llamativa de una evolución que en los próximos años seguirá dando sus frutos. Es algo que se manifiesta también en la creación de la Agencia Espacial Española, con sede en Sevilla, y en la elección de los leoneses Sara García y Pablo Álvarez como astronautas de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Más allá de estos hitos recientes, las compañías españolas llevan tiempo destacando en la industria. Es el caso de la firma vasca Sener Group, que empezó en la ingeniería naval y hoy en día es la contratista principal de la primera misión de satélites completa de la ESA que llevará a cabo una empresa española. Hablamos de Proba-3, calificada como una "misión imposible": dos satélites 'gemelos' que volarán en formación en el espacio con precisión milimétrica. Uno será el encargado de provocar un eclipse artificial, tapando la esfera del astro rey, para que el otro pueda registrar y estudiar de forma detallada su corona circundante.

Sener, que ya había participado en misiones espaciales como la del rover Perseverance, encara ahora la fase final del proyecto, verificando que el software de vuelo funciona correctamente y ultimando las operaciones previas al lanzamiento. Si no surgen nuevos contratiempos, se llevará a cabo en septiembre de 2024, a bordo de un cohete PSLV desde la India.

Últimos pasos

En 2014, la empresa con sede en Getxo fue designada como contratista principal de Proba-3, liderando un consorcio de más de 29 empresas de 17 países en el que también participan Redwire Space, Airbus, GMV Space and Defence o Spacebel. El recorrido ha sido largo y no ha estado exento de obstáculos, ya que inicialmente se propuso 2020 como año del lanzamiento. Ahora, cuatro años después, Sener y los técnicos de la ESA afrontan la recta final antes de que los satélites estén en órbita.

En un comunicado de prensa, la Agencia Espacial Europea ha mostrado la visita del equipo científico de la misión a las instalaciones de Redwire en Amberes (Bélgica). Allí se encuentran actualmente los dos satélites que estudiarán la corona solar, la misteriosa región responsable de las eyecciones masivas que pueden afectar a las comunicaciones en la Tierra y a los vientos solares. Los visitantes serán los primeros en poner a prueba algunos de los instrumentos de la misión antes de su lanzamiento, durante el eclipse solar que se podrá observar desde EEUU el próximo 8 de abril.

Uno de los satélites de Proba-3 en las instalaciones de Redwire ESA Omicrono

Sus primeras impresiones no han podido ser más positivas. "El concepto de la misión es único: colocar un ocultador a 150 metros del telescopio para obtener imágenes extremadamente cerca del borde del Sol es algo que nunca se había hecho antes, como si la nave espacial Occulter fuera una mini-Luna", explicó Russell Howard, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad John Hopkins. "No veremos tan cerca del limbo solar como durante un eclipse terrestre, pero disponer de este tipo de imágenes durante horas y horas, en comparación con los 5-10 minutos de duración de un eclipse, será espectacular".

Más allá del estudio del Sol, de lo que se trata es de comprobar la capacidad de lograr una compleja y precisa coreografía entre dos satélites para facilitar aperturas más grandes y distancias focales más largas para los futuros telescopios espaciales. Así, el objetivo de Coronagraph y Occulter será mantener de forma autónoma la formación con unos pocos milímetros y una precisión de segundos de arco a distancias de 144 metros o más durante seis horas seguidas para formar un gigantesco satélite virtual.

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Ambos satélites, basados en la plataforma estándar Proba de la NASA, son muy similares, pero tienen algunas diferencias fundamentales. Coronagraph, con 340 kg de peso, se alimenta con paneles solares desplegables y alberga el coronógrafo que apuntará hacia el Sol. Dispone de un sistema GNC (guiado, navegación y control) con cuatro ruedas de reacción, dos giroscopios de 3 ejes, un seguidor estelar de tres cabezas, seis sensores solares y dos receptores GPS. Además, cuenta con monopropulsores para poder realizar grandes maniobras, como la adquisición de la formación al entrar en el arco de apogeo y la ruptura de la formación al final.

Por su parte, la nave Occulter, de 200 kg, es algo más pequeña y su función principal es bloquear el Sol para que Coronagraph pueda realizar sus mediciones, gracias un disco de ocultación de 1400 mm de diámetro. También cuenta con un conjunto solar y un sistema GNC muy parecidas a las del otro satélite, además de sensores ópticos de metrología.

La misión Proba-3

Ambos satélites serán lanzados a una órbita muy elíptica, a más de 60.000 km de la Tierra y con una inclinación de 59 grados. Una vez superada una demostración para evitar colisiones, las dos naves comenzarán las maniobras de vuelo en formación y las observaciones científicas de la atmósfera circundante del Sol.

Como el gasto de combustible sería excesivo para mantener la formación a lo largo de toda la órbita, el tiempo máximo de observación se limita a 6 horas, mientras durante el resto de la órbita se encuentran en deriva pasiva segura. Sus responsables consideran Proba-3 como un auténtico laboratorio espacial, diseñado para poner a prueba y validar estrategias de guiado, algoritmos de navegación y control y todo tipo de operaciones de adquisición, encuentro y proximidad. Son pasos fundamentales para futuras misiones, como el retorno de muestras desde Marte o sacar satélites de la órbita terrestre baja.

Un hardware espectacular

Otro de los responsables científicos de la misión Proba-3, Joe Zendler, también se mostró sorprendido por lo que vió en la sede de Redwire. "El hardware del satélite era todo un espectáculo de cerca. Me llamó especialmente la atención lo cerca que está el cabezal de la cámara de la nave espacial Coronagraph del conjunto solar, a menos de un metro de distancia".

No es un detalle menor, ya que son dos instrumentos que dependen de condiciones opuestas: si el primero necesita una oscuridad total, el segundo requiere una gran iluminación solar para alimentar la nave de energía. Es uno de los elementos que demuestran la increíble precisión necesaria para que Occulter bloquee la luz procedente del sol, para que esta no afecte a la captura de imágenes.

Recreación de los dos satélites de Proba-3 con la Tierra al fondo ESA Omicrono

Una vez completada la visita a las instalaciones de Redwire, el equipo viajó a Bruselas para trabajar en el Real Observatorio de Bélgica. Allí, este grupo formado por 45 físicos solares procedentes de distitnas partes del mundo analizó los preparativos de la misión y evaluó las increíbles oportunidades que ofrece Proba-3 frente a otros coronógrafos ya existentes.

También se ultimaron los detalles de la observación que llevarán a cabo del eclipse solar del 8 de abril. Para ello usarán el mismo conjunto de ruedas de filtros de la Proba-3, que permitirán observar la corona con distintos ángulos de polarización, "como si se cambiara de gafas de sol polarizadas", según Zendler.