Astrium estudia la retirada de grandes desechos espaciales

Astrium ha firmado un contrato de estudio con la agencia espacial francesa, el CNES, que  analizará los conceptos y las tecnologías existentes y determinará cuáles pueden utilizarse para capturar desechos espaciales de gran tamaño, como los que se producen en las fases de lanzamiento y al final de la vida útil de los satélites. El estudio, titulado “The development of concepts and technologies for handling space debris” (el desarrollo de conceptos y tecnologías para el tratamiento de la basura espacial), se llevará a cabo como parte del programa Orbit Transfer Vehicle (Vehículo de transferencia orbital, OTV) del CNES. Ayudará a definir los parámetros necesarios para desarrollar conceptos de vehículos espaciales adecuados a través de un enfoque en dos pasos denominado demostrador tecnológico OTV-DEMO/X, seguido por un demostrador del sistema conocido como OTV-DEMO/Y. Se espera que el desarrollo de estos vehículos sea gestionado a través de la cooperación internacional, por lo que veremos a Astrium estableciendo colaboraciones durante esta fase del estudio que se consolidarán a medida que avance el programa OTV. Con Astrium colaborarán en el estudio Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL, Reino Unido), una filial de Astrium, la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Suiza), Bertin Technologies (Francia) y Oceaneering Space Systems (EE.UU.).
El estudio otorgado a Astrium es la continuación de un contrato de estudio de 2011 que identificó un gran número de conceptos clave, que ahora se consolidarán, seleccionarán y ampliarán. Los más prometedores de ellos se valorarán con vistas a identificar su coste y calendario de desarrollo.La recuperación de los desechos espaciales “no cooperativos” es una tarea compleja que implica su identificación y posterior acercamiento a ellos. A continuación es necesario evaluar su estado de deterioro tras varias décadas en el espacio y su órbita global antes de su captura mediante métodos adecuados y su ulterior puesta fuera de órbita.
Los estudios recientes llevados a cabo por la Agencia Espacial Europea y la NASA han demostrado que la cantidad de basura espacial, particularmente en una órbita terrestre baja, podrían causar una “cascada de colisiones”, también conocida como efecto Kessler, que podría poner en jaque toda la actividad espacial durante 50 años. Estos estudios también señalan que dicho efecto podría estabilizarse eliminando, entre la actualidad y el año 2020, de cinco a 10 desechos espaciales de gran tamaño. Éste es el escenario en el que se realizará el estudio de OTV confiado a Astrium.

La compañía contribuye en cuatro áreas clave invirtiendo sus propios fondos de R&T (Research and Travel, Investigación y viaje) y participando en agencias espaciales o programas de la UE:
·Resiliencia y mitigación, adaptando nuestros diseños para reducir la vulnerabilidad de nuestras naves espaciales frente a pequeños desechos (<10 cm) y ofreciendo capacidad Post Mission Disposal (Eliminación posterior a la misión, PMD) para lanzadores, últimas fases y satélites.
La resiliencia de las naves debería incrementarse a nivel de arquitectura mediante soluciones de blindaje y proponiendo nuevas reglas y normas de diseño.
Se ofrecerá PMD para Ariane 5 ME, y ya se encuentra disponible en satélites como SPOT 6 y 7.
·Actividades orbitales, mediante el desarrollo y la evolución de los conceptos que serán necesarios para la eliminación activa de basura (Active Debris Removal) segura desde el espacio (para objetos de gran tamaño) y desde tierra (objetos más pequeños).
Se están estudiando tecnologías habilitadoras, con un fuerte apoyo de nuestros clientes (agencias espaciales y UE). Éstas requerirán desarrollos y compromisos adicionales..
·Conciencia situacional del espacio (SSA), mediante la participación en los diversos proyectos nacionales y europeos que están impulsando la creación de soluciones para supervisar las diferentes órbitas, Space Weather (Pronóstico meteorológico espacial) y Near Earth Objects (Objetos próximos a la Tierra).
Si se creara un sistema paneuropeo, Astrium estará dispuesta a contribuir con sus conocimientos y experiencia.
·Space Traffic Management (Gestión del tráfico espacial), desarrollando herramientas y formación de apoyo a las maniobras para evitar colisiones para operadores comerciales e institucionales.

Astrium lidera varios estudios contratados por agencias espaciales:

·DEOS: Astrium es el contratista principal para la fase de definición del proyecto DEOS (misión de servicio orbital alemana). El proyecto DEOS demostrará, por vez primera, las tecnologías para la retirada controlada en órbita de un satélite defectuoso. Además, DEOS realizará prácticas de las tareas de mantenimiento (en especial, el repostaje de combustible) destinadas a prolongar la vida operativa de los satélites. DEOS consta de dos satélites, un “cliente” y un “proveedor de servicio”. El cliente actúa como el satélite que requiere mantenimiento o retirada. El proveedor de servicio lleva a cabo las tareas necesarias en el cliente. Los dos satélites se lanzarán juntos y se pondrán en órbita a una altura de 550 kilómetros. De acuerdo con la planificación actual, el proyecto DEOS estará listo para su lanzamiento en 2018.

La comprobación de la retirada y el mantenimiento en un satélite cliente lanzado especialmente para este fin, al contrario que las pruebas realizadas en los viejos satélites existentes, significa que es posible simular una amplia gama de fallos. Esto permite a DEOS demostrar un abanico completo de tareas relevantes, que van hasta la captura de un satélite descontrolado. Los experimentos se llevarán a cabo con un orden de dificultad creciente.

El proyecto DEOS será llevado a cabo por la Agencia Espacial Alemana (DLR) con financiación del Ministerio federal alemán de Economía y de Tecnología (BMWi).

·El proyecto CNES OTV es un estudio preliminar que tiene a Astrium como contratista principal. Su misión clave es evaluar diferentes soluciones y determinar el proceso (planificación, estrategia, escala de costes, etc.) para la captura y la destrucción de la basura espacial.

·En el programa preliminar Space Situational Awareness (Conciencia situacional del espacio, SSA) de la ESA, Astrium dirige y participa en diversos estudios, concretamente en la fase de arquitectura 0 (CO II) que proporcionará un primer diseño de un sistema paneuropeo, así como en servicios meteorológicos espaciales y misiones futuras (SN I y SN II).

Estudios de colaboración FP 7 de la UE:
·ReVus: reduciendo la vulnerabilidad de las naves especiales a pequeños desechos y proponiendo soluciones de resiliencia.

·CleanSpace: preparando el camino para construir un sistema de eliminación de basura espacial basado en tecnología láser.

Así mismo desarrollado diversos conceptos innovadores con sus propios recursos y tecnologías clave de apoyo a las misiones de retirada de basura:

·Sistema de captura de red: recogida segura de desechos utilizando una red especialmente diseñada, probada ampliamente dentro de una nave con gravedad cero.

·Sistema de captura de arpón: recogida segura de desechos con un arpón, que se ha demostrado ampliamente en tierra y no crea desechos adicionales.

·Desorbitador pasivo basado en una estructura gossamer de aumento de arrastre (tipo tela de araña) y velas desplegables.

·Técnicas Vision Based Navigation (Navegación basada en visión) que permitirán el acercamiento, el encuentro y la captura de desechos no cooperativos.