GMV lleva a la fase de desarrollo el sistema GNC que guiará la misión HERA

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha firmado el contrato para la fase operacional del desarrollo de la misión de defensa planetaria HERA, adjudicándolo a la compañía alemana OHB por 129,4 millones de euros. Se trata de la primera misión de defensa planetaria de la Agencia, contribución europea a la colaboración internacional llevada a cabo juntamente con la NASA, y cuyo lanzamiento está previsto para octubre de 2024. El contrato abarca el desarrollo completo de la sonda interplanetaria, la integración y los ensayos, así como un avanzado sistema de guiado, navegación y control (GNC), del que se encargará la multinacional tecnológica GMV como contratista de OHB.

La misión tiene como principal objetivo el desarrollo de tecnologías de defensa planetaria. Para ello, la NASA enviará una primera nave llamada DART hacia un sistema de asteroides binario cercano a la Tierra, llamado Didymos. Este sistema está compuesto por un asteroide principal, llamado Didymain (del tamaño de una montaña y con 780 metros de diámetro) y otro asteroide que rota a su alrededor, llamado Dimorphos (de 160 metros y del tamaño de la pirámide de Guiza). DART chocará con el asteroide secundario Dimorphos en septiembre de 2022, alterando su órbita alrededor de Didymain.

Este asteroide secundario será el primer objeto celeste cuyas características físicas y orbitales serán alteradas por la intervención humana de forma intencionada. La misión europea HERA llegará a Didymos a finales de 2026 con objeto de estudiar el efecto del impacto de DART y evaluar de manera precisa cómo se ha desviado la trayectoria de Dimorphos, para entender cómo se podría desviar un asteroide en caso de que éste se encontrase en trayectoria de colisión con la Tierra. El control de la misión de HERA tendrá su base en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), con sede en Darmstadt, Alemania.

Adicionalmente, HERA está concebido para llevar a cabo la exploración continuada del sistema binario durante varios meses (convirtiéndose en la primera misión interplanetaria que visite y permanezca en las proximidades de un sistema de asteroides binario cercano a la Tierra), lo que ayudará a conocer mejor estos cuerpos celestes a través de los diferentes instrumentos científicos que van a bordo de la sonda HERA y a la obtención de información única para la preparación de futuras acciones de protección de nuestro planeta, en caso de riesgo de colisión con un asteroide.

El papel de GMV en la misión HERA

HERA cuenta con un sistema de guiado, navegación y control (GNC) desarrollado por GMV. GMV es líder Europeo en sistemas GNC y pionera a nivel global en misiones de exploración, tanto planetarias como de asteroides. Entre los proyectos a nivel europeo que han desembocado en el liderazgo de GMV en este ámbito destacan AIM, Marco POLO, Neoshield2, SYSNOVA-BEAST o Rosetta.

Las operaciones de proximidad y la navegación alrededor de asteroides son unas tareas extremadamente exigentes. Sus pequeños tamaños y masas, junto con sus formas irregulares y el entorno desconocido del espacio profundo, hacen que sea muy difícil controlar con seguridad las naves espaciales alrededor de uno de estos cuerpos. Para ello, GMV ha desarrollado un sistema GNC autónomo, altamente innovador, que proporciona esa seguridad adicional para garantizar el éxito de la misión.

HERA demostrará pues, tecnologías tan novedosas como la navegación autónoma alrededor del asteroide, similar a la de los vehículos sin conductor en la Tierra, recopilando datos fundamentales para ayudar a científicos y planificadores de misiones futuras a comprender mejor la composición de los asteroides y su estructura.

El sistema GNC desarrollado por GMV para HERA ejecuta de forma autónoma el plan de vuelo que definen los controladores humanos en tierra, aumentando poco a poco su nivel de autonomía hasta calcular a bordo las maniobras para volar a una cierta altura o ejecutar una maniobra de escape frente al riesgo de colisión. Ambas capacidades son una de las innovaciones fundamentales del GNC de HERA.

Las pruebas para certificar el nivel de preparación tecnológica del sistema GNC autónomo de GMV se han llevado a cabo utilizando una cámara cualificada para trabajar en el entorno espacial, así como un modelo a escala del sistema de asteroides binario Didymain-Dimorphos. Para garantizar la representatividad de las pruebas ejecutadas, se han reproducido condiciones de oscuridad similar a la iluminación del espacio profundo en la que HERA trabajará. Las pruebas de validación en tierra del sistema GNC, que tuvieron lugar en abril de 2020, se desarrollaron primero en el laboratorio óptico de GMV y posteriormente en su laboratorio robótico, llamado platform-art@, en Tres Cantos, Madrid, uno de los laboratorios robóticos más avanzados de Europa para validar sistemas de GNC.