Creación de un USB para lograr una infraestructura espacial más resiliente, sostenible y eficiente
Las naves espaciales modernas suelen estar equipadas con interfaces de servicio propietarias, lo cual impide la interoperabilidad entre misiones, agencias o entidades comerciales. En este entorno fragmentado, un satélite diseñado con una interfaz no puede ser reparado ni ensamblado por otra nave espacial que utilice un conector diferente, lo cual dificulta el desarrollo de un ecosistema escalable, sostenible, reparable y unificado para las comunicaciones y los servicios espaciales. Lanzado en 2024, el proyecto SPACE USB(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, aborda este problema sentando las bases para un sistema de conexión estandarizado, serial y universal: un verdadero bus serial universal (USB) para sistemas de exploración espacial. Mediante el adaptador mecánico y eléctrico, o interfaz pasiva común (CPI, por sus siglas en inglés), que está desarrollando, el proyecto pretende permitir el acoplamiento mecánico y el intercambio de datos y energía entre las tres principales interfaces de servicio de naves espaciales europeas —HOTDOCK, SIROM e iSSI— sin degradar su rendimiento individual. «Este esfuerzo es esencial para aprovechar todo el potencial del mantenimiento en órbita, el ensamblaje robótico y el diseño modular de naves espaciales, a la vez que se reducen los desechos espaciales y se posibilita una economía espacial más circular», explica Matisse Briand, consultor de innovación sostenible en In Extenso Innovation Croissance, socio francés del proyecto SPACE USB. La CPI también será simétrica, compacta y compatible con brazos robóticos y unidades de reemplazo orbital. Además, allanará el camino para futuras interfaces estándar universales que podrían convertirse en la columna vertebral de las operaciones interoperables que involucren satélites en diferentes órbitas.
Hitos en la interoperabilidad
Hasta la fecha, el equipo de SPACE USB ha alcanzado varios hitos clave que sientan las bases para la interoperabilidad en el mantenimiento en órbita. Uno de ellos es un exhaustivo estudio de vanguardia que abarca alrededor de cien soluciones de interconexión multifuncionales de Europa, Estados Unidos y Asia. HOTDOCK, SIROM e iSSI, así como los sistemas disponibles en el mercado, se analizaron utilizando más de setenta criterios técnicos, entre los que se incluyen propiedades mecánicas, eléctricas, térmicas y operativas. «Esta encuesta puso de relieve tanto la diversidad de los diseños de interfaz como la falta de convergencia, lo que refuerza la necesidad de una norma común», señala Briand. Partiendo de los resultados de la encuesta, SPACE USB estableció un marco de estandarización con simetrías mecánicas, protocolos de datos y rangos de potencia definidos para garantizar la compatibilidad cruzada. El conjunto resultante de especificaciones de referencia servirá como base para futuros diseños de interfaces europeas e internacionales. También se han logrado avances significativos en el diseño mecánico y eléctrico de la CPI. El equipo del proyecto está finalizando el prototipo de nivel de preparación tecnológica 4(se abrirá en una nueva ventana) para realizar pruebas robóticas en el último trimestre de 2025. El proyecto SPACE USB ha entrado ahora en su fase experimental, centrándose en la validación dinámica en un banco de pruebas robótico. El objetivo es garantizar la interoperabilidad mecánica en ciclos repetidos de acoplamiento y desacoplamiento, así como la capacidad de alineación entre diferentes brazos robóticos, además de la continuidad eléctrica y la integridad de los datos tras el acoplamiento, el bloqueo y la conexión. El CPI del proyecto SPACE USB (SPACE Universal Serial Bus) permitirá la competitividad con compatibilidad de múltiples proveedores y reducirá la dependencia de un solo proveedor y los costes a través de la modularidad, la reutilización y la reducción de las restricciones de diseño. También hará que las misiones sean más flexibles y favorecerá la aparición de ecosistemas orbitales basados en el ensamblaje robótico, las cargas útiles enchufables y la infraestructura sostenible. Briand concluye: «En última instancia, SPACE USB es un pilar fundamental en la hoja de ruta europea para los servicios espaciales, ya que refuerza la autonomía y el liderazgo del continente en materia de sostenibilidad e innovación orbital». Si quiere que su proyecto aparezca en la sección «Proyecto del mes», envíenos un correo electrónico a editorial@cordis.europa.eu explicándonos por qué deberíamos elegirlo.