Una demostración muestra la viabilidad del ensamblaje de naves espaciales en órbita
Cuando se piensa en cómo se construyen los satélites y las naves espaciales en la actualidad, la idea que generalmente se tiene es la de una enorme sala blanca en la que se amontonan científicos y expertos con batas blancas. Tras una construcción meticulosa, estos equipos costosos deben lanzarse al espacio. Se trata de un trabajo sumamente oneroso y con gran intensidad de mano de obra. Ese es uno de los motivos por los que se puso en marcha el proyecto financiado con fondos europeos PERIOD: averiguar si era posible encontrar una alternativa a los métodos actuales de fabricación y ensamblaje de equipos espaciales en tierra.
Robótica y automatización en el espacio
En concreto, el equipo del proyecto pretendía examinar en profundidad la posibilidad de fabricar y ensamblar directamente en órbita, recurriendo a la robótica y la automatización. Según Stéphane Estable, coordinador del proyecto PERIOD, de la división de Defensa y Espacio de Airbus en Alemania: «Existen muchas ventajas. Una de ellas es que ya no habrá limitaciones en cuanto al volumen total y el diseño de las antenas satelitales de gran tamaño, además de oportunidades para construir infraestructuras espaciales de mayor envergadura, como estaciones espaciales modulares». Además, las tecnologías basadas en la robótica para fabricar y ensamblar objetos en el espacio permitirían mejorar y reparar las naves espaciales y satélites actuales. Sin embargo, hasta ahora uno de los obstáculos principales ha sido la incapacidad de demostrar la madurez y la integración de esta tecnología. Dicho de otro modo, ¿realmente podría funcionar?
Validación de la fabricación en órbita
La principal motivación del equipo de PERIOD era seguir desarrollando y validando prometedoras tecnologías de servicio en el espacio. Dichas innovaciones —como un sistema de control operativo de robots, un marco de fusión de datos de sensores, un marco orientado a objetivos de autonomía y un conjunto integrado de sensores tridimensionales— se desarrollaron al amparo de PERASPERA, el Clúster de Investigación Estratégica de la Unión Europea. El equipo del proyecto también probó y evaluó «interconexiones estándar» de referencia, que permitirían combinar sistemas robóticos modulares. «Para lograrlo, se preparó un demostrador de laboratorio que integró todas estas tecnologías gradualmente, con una complejidad cada vez mayor. Mediante la réplica de un satélite, formada por dos segmentos principales ambos equipados con una “interconexión estándar”, también pudimos realizar una secuencia de montaje robotizada», añade Estable. Gracias a esta labor el equipo pudo definir en profundidad cómo podrían utilizarse de forma conjunta las tecnologías robóticas para fabricar antenas, ensamblar satélites y repostar satélites en órbita.
Mejora de las tecnologías vanguardistas
En PERIOD se logró seguir desarrollando y validando estas tecnologías, así como llevar a cabo una evaluación comparativa y muy detallada de tres interconexiones estándar europeas. De este modo, el equipo del proyecto pudo demostrar en el laboratorio de qué manera podría llevarse a cabo en el espacio una operación de ensamblaje de satélites basada en la robótica. El proyecto también contribuyó a definir las normas y reglamentos de los servicios, así como la fabricación y el montaje en el espacio, elementos que serán importantes para seguir avanzando. En el futuro se prevé realizar trabajos más centrados en esta cuestión. Un aspecto fundamental es que muchos de los resultados del proyecto ya están disponibles para futuras actividades dentro de la comunidad espacial. «Las demostraciones de laboratorio —y el concepto de demostración en órbita que hemos desarrollado— también permitirán a la comunidad espacial elaborar casos de negocio sobre la manera de diseñar y operar sistemas espaciales en el futuro. Seguiremos desarrollando estas tecnologías, y también continuaremos realizando demostraciones de laboratorio de servicios en el espacio con una complejidad cada vez mayor. En el futuro, nuestro objetivo es realizar una demostración en órbita para validar completamente el conjunto de operaciones y tecnologías, antes de poner en marcha aplicaciones comerciales», afirma Estable.
Palabras clave
PERIOD, espacio, satélite, nave espacial, robótica, PERASPERA, en órbita