Orbitando Cubesats a demanda

Diagrama operacional del MKII AuroraUna empresa neozelandesa ha desarrollado un vehículo aéreo no tripulado, el Aurora, que puede volar a una altitud de unos 31 kilómetros para lanzar un cohete que lleva pequeños satélites a la órbita terrestre baja (LEO).

 El MK-I Aurora fue construido y probado en vuelo en 2018. El Aurora MK-II más grande ha sido construido y es lo suficientemente grande como para llevar un vehículo de lanzamiento de satélites desechable, propulsado por cohete que puede poner hasta 100 kg (220 libras) de satélites en la LEO.

Basándose en los resultados de las pruebas, el MK-III Aurora se construirá y podrá volar varias misiones al día desde cualquier aeródromo. Esto permitirá poner en órbita pequeños satélites por unos 50.000 dólares cada uno. Esto es varias veces menos de lo que cuesta, cuando se usan cohetes de varias etapas. Con el Aurora MK-II y el Mk-III, el cohete desechable que pone en órbita los satélites sólo representa alrededor del seis por ciento del peso de la aeronave. Aunque innovadora y económica, Aurora no es una idea nueva, sino una mejor implementación de la misma.

El Aurora es una evolución novedosa de iniciativas anteriores que usaron el mismo concepto para lanzar misiles ASAT (antisatélite) desde aviones a grandes alturas. Los misiles ASAT no son nuevos y en los años 80 EE.UU. desarrolló y probó tanto misiles ASAT (ASM-135) como cohetes lanzadores de satélites lanzados desde el aire (el Pegasus).

Por aquel entonces la Fuerza Aérea de EE.UU. desarrolló el ASM-135 para derribar satélites LEO mediante el uso de un misil de 1,2 toneladas, lanzado desde un caza a gran altura. Esto se hizo en respuesta a las noticias de que Rusia estaba desarrollando un sistema similar. El sistema ruso se basaba en los “killats” y nunca fue tan efectivo. En 1985 se realizó una prueba exitosa del ASM-135, pero el programa se cerró tres años después porque la Fuerza Aérea prefirió gastar el dinero en otra parte.

Un poco más tarde, en los años 90, una empresa civil (Orbital ATK) desarrolló, probó y construyó Pegasus que se lanzaba al aire, desde un B-52 o un gran avión de pasajeros modificado, con cohete de combustible sólido de tres etapas, para colocar pequeños satélites (de hasta media tonelada) en la LEO. La primera versión de Pegasus pesaba 19 toneladas y la última 23. Entre 1990 y 2016 Pegasus fue lanzado 43 veces y tuvo éxito el 93 por ciento de las veces. La mayoría de los lanzamientos fallidos fueron modelos de desarrollo temprano. En otras palabras, Pegasus sigue en uso y la Fuerza Aérea ha admitido que el ASM-135 podría reanudar la producción y ser aún más fiable, eficaz y barato gracias a los avances en la tecnología de misiles y guías desde los años 80.

El Aurora aprovecha los avances en la tecnología de los vehículos aéreos no tripulados y de los pequeños satélites. A fines del decenio de 1990 varios países de Occidente (especialmente EE.UU.) comenzaron a desarrollar satélites muy pequeños, principalmente porque la tecnología había mejorado hasta el punto de que lo pequeño era asequible y útil. Los primeros de estos satélites ultra pequeños desarrollados por el Departamento de Defensa de EE.UU. se llamaron CubeSats. Es decir, su volumen no era superior a un litro (10x10cm o 4,1×4,1 pulgadas) y no pesaba más de 1,3 kg. Los militares tomaron la idea del creciente uso de nanosatélites comerciales (que no pesan más de 6,8 kg/15 libras). El Ejército lanzó su primer CubeSats en 2008 (mediante un satélite más grande, que tenía espacio libre en la nariz de la carga útil).

Rápidamente se demostró que los CubeSats podían ser usados para vigilancia fotográfica o electrónica, o comunicaciones. Los rápidos avances en las comunicaciones y la tecnología de sensores a principios del siglo XXI hicieron posible la construcción de un útil satélite de reconocimiento que cada vez pesa menos. Un pequeño satélite como este incluye paneles solares para proporcionar energía. Una empresa británica fue pionera en esta tecnología en la década de 1990 e hizo posible poner en órbita satélites científicos por una fracción del precio habitual.

Desde 2008 se han lanzado casi mil CubeSats (o diseños similares) y el número aumenta cada año. La mayoría de los 173 microsatélites usados en los recientes lanzamientos del Soyuz y el PSLV se basaron en el diseño del CubeSat. Esa estandarización también permitió establecer normas para colocar muchos microsatélites en la etapa final de un cohete, otro factor para mantener bajos los costos de entrega.

Los Cubesats son ahora técnicamente naves espaciales de clase U y tienen el mismo peso y dimensiones que antes. Los cubesats tienen diferentes tamaños dependiendo de cuántos cubesats simples (1U) se usen. Los cubesats más grandes (6U), que pesan 8 kg (6×1,33) pueden realizar muchos trabajos que antes necesitaban un satélite mucho más grande y pesado.

Los cubesats de todos los tamaños son cada vez más populares para los experimentos científicos de organizaciones más pequeñas, o incluso de individuos, que no pueden permitirse un satélite multimillonario que es diez o más veces más grande y más pesado que un cubesat. Desde 1998 se han lanzado más de 1.200 cubesats, y alrededor del 93 por ciento ha alcanzado la órbita. Se espera que esa cifra se duplique en los próximos años porque cada vez más lanzadores de satélites comerciales están proporcionando espacio y peso no utilizado en sus cohetes lanzadores para transportar y lanzar algunos cubesats. En algunos casos, los propietarios de los cubesats pagan por este servicio, mientras que en otros casos algunos cubesats se llevan de forma gratuita, como un servicio público.

Un lanzador de satélites como el Aurora puede poner en órbita satélites de hasta 100 kg, o docenas de grandes cubesats con poca antelación y a un costo mucho menor que el de un cohete. Esa es una capacidad útil.

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