Operaciones espaciales en órbita en el horizonte
Las unidades de reemplazo orbital (ORU, por sus siglas en inglés) son componentes modulares en órbita para sistemas espaciales, diseñados para ser reemplazables o actualizables. Incluyen kits de desorbitación, módulos de almacenamiento de energía e interfaces de acoplamiento autónomas utilizadas en una variedad de operaciones, como el mantenimiento, la reconfiguración y la asistencia técnica de satélites. Pero según Javier Vinals, coordinador del proyecto ORU-BOAS, financiado con fondos europeos: «Aunque las ORU mejoran la flexibilidad, la reducción de costes y la sostenibilidad de las operaciones espaciales, entre los retos pendientes figuran lograr la interoperabilidad, la modularidad y una preparación tecnológica suficiente». En ORU-BOAS se abordaron estos problemas desarrollando tres conceptos ORU, alineando los diseños con las necesidades de la misión. Estas eran: la energía de larga duración para soporte vital y sistemas críticos, el manejo robótico e interfaces estandarizadas que agilizan las reparaciones y reducen el riesgo, y las ORU autónomas, livianas e inteligentes para operaciones en el espacio profundo que afrontan opciones de reabastecimiento limitadas.
Componentes modulares para sistemas espaciales
El equipo de ORU-BOAS se basó en los requisitos y la infraestructura desarrollados por el proyecto hermano EROSS IOD en el que se investiga el uso de robots autónomos para el mantenimiento en órbita. También integró lecciones de desarrollo de la interfaz SIROM(se abrirá en una nueva ventana) y tecnologías CubeSat(se abrirá en una nueva ventana), que ya proporcionan componentes rentables y probados en vuelo. El equipo de ORU-BOAS desarrolló la Plataforma ORU, un portador modular fijado mecánicamente a naves espaciales o estaciones que alberga de forma segura cargas útiles como baterías, bombas o controladores. Las cargas útiles también incluyen el kit de desorbitación (el «hardware» que controla la reentrada y la eliminación segura al final de la misión) que incluye propulsores, depósitos de propelente y aviónica, junto con el almacenamiento de energía de alta potencia e interfaces estándar para el acoplamiento y la transferencia de datos y energía. Los componentes se desarrollaron utilizando una arquitectura de código abierto, que ofrece mayor interoperabilidad, escalabilidad y flexibilidad, al tiempo que admite la integración «enchufar y usar» de diversas cargas útiles, con actualizaciones y mantenimiento simplificados. «Este método abierto también fomenta la innovación y reduce costes gracias a la reutilización y estandarización de componentes», añade Viñals, de Sener Aerospace(se abrirá en una nueva ventana), anfitriona del proyecto. Las pruebas incluyeron la validación funcional de cargas útiles en las instalaciones de Sener en España y simulaciones de acoplamiento robótico en el Centro Aeroespacial Alemán(se abrirá en una nueva ventana). Los resultados confirmaron un acoplamiento exitoso incluso a una distancia relativa mínima (entre dos elementos muy cercanos entre sí) y validaron el rendimiento del subsistema, todos los problemas identificados se resolvieron exitosamente. «El avance de nuestros tres conceptos, junto con nuestra arquitectura modular validada, allana el camino para futuras misiones de servicio en órbita y la construcción de satélites modulares, para misiones espaciales más sostenibles y flexibles» señala Viñals.
Servicios optimizados y mejor gestión ambiental
Los logros de ORU-BOAS respaldan las ambiciones de la Unión Europea (UE) en materia de operaciones espaciales que exhiban una mayor innovación y acceso a las operaciones espaciales. También ofrecen mayor sostenibilidad, por ejemplo al reducir los desechos espaciales mediante un mejor mantenimiento, un problema cada vez mayor con estimaciones de 36 000 partículas de desechos de más de 10 centímetros que actualmente orbitan la Tierra. «Prolongar la vida útil de los satélites y actualizar rápidamente instalaciones como las de observación de la Tierra beneficiará a los ciudadanos gracias a la mejora de los servicios y de la gestión medioambiental», explica Viñals. El equipo continúa avanzando en los componentes del proyecto, integrando las ORU en misiones operativas como la iniciativa ISOS de la Comisión Europea(se abrirá en una nueva ventana), perfeccionando los diseños en función de los requisitos específicos de cada misión.
