Bogotá, Colombia -Edición: 681

 Fecha: Viernes 16-08-2024

 

 

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TECNOLOGÍA-CIENCIA

 

 

 

Así funciona el nuevo gigantesco laboratorio para la simulación de lanzamientos satelitales

 

 

 

 

pesar de estar a cientos o miles de kilómetros de distancia y en movimiento a alta velocidad.

 

Los haces de radio utilizados en estas pruebas son tan potentes que la sala debe estar casi totalmente purgada de oxígeno para evitar incendios en los picos de foam. Michael Shepherd, director del proyecto de la NSTF, explica que “podemos reducir el nivel de oxígeno hasta un 14%, lo cual es comparable a estar a 3,000 metros de altitud, para evitar cualquier riesgo de incendio”. Además, parte de la pared se enfría para minimizar aún más esta posibilidad.

 

La prueba final se realiza en la suite de pruebas dinámicas, donde se mide con precisión el centro de masa de un satélite. Este paso es esencial para garantizar que, una vez colocado sobre un cohete, el satélite no cause un desvío en la trayectoria de vuelo debido a un desequilibrio. Además, es crucial conocer estas propiedades para evitar que el satélite comience a tambalearse una vez esté en órbita.

 

El futuro de la prueba de satélites en la NSTF

Realizar un conjunto completo de pruebas en la NSTF puede llevar más de nueve meses, dependiendo de los requisitos específicos del cliente. Inicialmente, RAL Space prevé someter a prueba dos satélites al año en estas instalaciones, aunque en el futuro se podría ampliar la capacidad con salas limpias adicionales para almacenar más satélites entre las pruebas, incrementando así la capacidad de procesamiento.

En la NSTF no solo se probarán satélites de comunicaciones. Tras Airbus, la empresa francesa Thales Alenia Space será la siguiente en realizar pruebas con su satélite climático Fluorescence Explorer. Después de este, la misión Ariel de la Agencia Espacial Europea, un telescopio diseñado para estudiar las atmósferas de planetas situados alrededor de otras estrellas, también pasará por estas instalaciones antes de su lanzamiento previsto para 2029. “Es brillante”, comenta Beardsley, “nuestros tres primeros contratos se centran en las comunicaciones, la Tierra y los confines del universo. Esta instalación es versátil y no discrimina por el propósito del satélite”.

 

 

Este laboratorio, que surgió de la necesidad de la industria espacial de contar con un lugar único para pruebas integrales, ahora juega un papel fundamental en el futuro de la exploración espacial. Con la capacidad de simular de manera precisa las duras condiciones del espacio, la NSTF se posiciona como una instalación clave para la industria espacial global, asegurando que cada satélite lanzado esté preparado para enfrentar los desafíos que le esperan en su misión orbital.

 

Los satélites, esas maravillas tecnológicas que orbitan nuestro planeta a velocidades vertiginosas de 27,358.848 kilómetros por hora, enfrentan desafíos extremos. Desde el vacío del espacio hasta oscilaciones de temperatura que oscilan entre el congelamiento absoluto y el calor abrasador, estos dispositivos deben operar con precisión milimétrica. Todo esto ocurre después de sobrevivir a un lanzamiento que los sacude violentamente y los expone a niveles ensordecedores de ruido. Para garantizar que cada satélite esté listo para estas condiciones, se somete a rigurosas pruebas antes de ser lanzado al espacio.

 

 

En el Reino Unido, la recién inaugurada Instalación Nacional de Pruebas de Satélites (NSTF, por sus siglas en inglés) en Oxfordshire ha sido creada para realizar este tipo de pruebas bajo un mismo techo. Este laboratorio, administrado por el Rutherford Appleton Laboratory Space, financiado por el gobierno del Reino Unido y situado en el Campus de Ciencia e Innovación Harwell, representa el fruto de años de trabajo. Según Sarah Beardsley, directora del laboratorio, “la industria necesitaba una ventanilla única para probar sus grandes satélites complejos en un solo lugar, y este es el resultado”.

La construcción de la NSTF comenzó a finales de 2018, tras el anuncio del gobierno británico de una inversión de 99 millones de libras (equivalentes a 126 millones de dólares) para crear una instalación de clase mundial dedicada a las pruebas satelitales. Aunque originalmente se esperaba que estuviera operativa en 2020, el proyecto sufrió retrasos debido a la pandemia de COVID-19, lo que postergó su inauguración hasta mayo de 2024. Airbus se convirtió en el primer cliente en utilizar estas instalaciones en julio, cuando comienzó las pruebas de su nuevo satélite de comunicaciones Skynet 6A.

Explorando las zonas de pruebas

La NSTF alberga cuatro zonas de pruebas, cada una diseñada para simular diferentes aspectos del entorno espacial. Al entrar en la instalación, después de vestirse con ropa protectora para mantener la limpieza, lo primero que se encuentra es la gigantesca cámara de pruebas de vacío, alrededor de la cual se ha construido todo el edificio. Según Beardsley, no existe una puerta lo suficientemente grande para que quepa la cámara entera. En su interior, las bombas reducen la presión a tan solo 0.00001 milibares, recreando el vacío del espacio, mientras que un sistema de refrigeración con nitrógeno ajusta la temperatura entre -180 y 130 grados Celsius. Este rango extremo es representativo de las condiciones que un satélite puede experimentar al entrar y salir de la luz solar durante su órbita.
 

Con unas dimensiones de siete metros de ancho y 12 de profundidad, la cámara es la 

 

 

más grande de su tipo en el Reino Unido. La puerta de esta estructura, que fue construida en Turquía e Italia, llegó al Reino Unido pocos días antes del cierre por la pandemia en 2020. La puerta, cuyo tamaño era el límite máximo permitido en una autopista británica, requirió que se ensancharan las compuertas del muelle de Portsmouth para sacarla del barco. Según Beardsley, “tuvimos el mayor convoy en tiempos de paz subiendo por la A34 para llegar aquí”. Los satélites pueden pasar semanas o incluso meses dentro de la cámara, sometiéndose a pruebas exhaustivas para garantizar que pueden soportar las condiciones espaciales. Durante la visita de diferentes medios, una versión del satélite conocido como The Iron Chicken, en referencia a un personaje de la clásica película de animación británica Los Clangers, ocupaba un lugar destacado a la entrada de la cámara.

Después de superar la prueba de vacío, los satélites se trasladan a la sala de pruebas acústicas y de vibración. En esta sala, los satélites son sacudidos violentamente en todas direcciones por dos plataformas accionadas por motores electromagnéticos, apodados Wallace y Gromit en honor a los personajes de stop-motion. Estas sacudidas simulan las condiciones extremas que los satélites experimentan durante el lanzamiento, aplicando fuerzas de hasta 222 kilonewtons, equivalentes a cuatro veces la mordida de un Tyrannosaurus rex. Si algún componente está suelto, estas pruebas lo revelarán.
 

Además, durante las pruebas acústicas, una gigantesca pared de 48 altavoces emite hasta 146 decibelios de ruido blanco, similar al ruido generado por los motores de un cohete al despegar. Según Ian Horsfall, jefe del grupo de dinámica de RAL Space, “este nivel de ruido sería devastador para la audición humana”. Estas pruebas aseguran que los satélites puedan resistir tanto el ruido de los motores como el volumen extremo que se experimenta en la parte superior del cohete.

 

Otra zona crucial es la sala de pruebas de antenas, donde las paredes están cubiertas por 40,000 picos de foam que absorben todo el ruido y las ondas electromagnéticas emitidas por los satélites. La sala actúa también como una jaula de Faraday, bloqueando cualquier radiación electromagnética entrante. Aquí, las antenas de los satélites son sometidas a pruebas para asegurar que pueden enfocar con precisión sus señales hacia la Tierra, a

 

 

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