J. Gil ESA "La experiencia de la industria española en el área de GNC autónomo es fundamental"

La Agencia Espacial Europea (ESA) firmó en el día de ayer el contrato para el desarrollo del satélite Hera, la contribución europea a la misión internacional de defensa planetaria llevada a cabo de manera conjunta con la NASA.

Infoespacial.com habló con el experto en sistemas de guía, navegación y control (GNC) de la ESA Jesús Gil Fernández, quien explicó los detalles de esta misión y remarcó su importancia frente a la amenaza que suponen los asteroides para la Tierra. 

Hera estará equipado con un GNC desarrollado en España por la compañía GMV. Al respecto, Gil no dudó en asegurar que esta es una de las misiones interplanetarias más ambiciosas de la ESA y que nuestro país posee una gran experiencia en este tipo de tecnologías. 

¿Por qué es importante una misión como Hera?

Es importante para poder estar seguros de que podemos desviar un asteroide que tenga un riesgo alto de colisionar con la Tierra. Hay muchos tipos de asteroides con propiedades diferentes y es importante que la técnica que se emplee para evitar la colisión sea muy fiable, evitando fragmentarlo en varios trozos (en cuyo paso podemos acabar con varios asteroides colisionando en distintos puntos de la Tierra), y muy eficiente porque los lanzadores espaciales tienen limitaciones en la masa que pueden poner en órbita.

¿En qué consiste la colaboración con la NASA?

La misión Hera junto con su misión hermana DART de la NASA proporcionarán el primer ensayo a escala real de la técnica más prometedora para desviar asteroides peligrosos para la humanidad. DART impactará con el asteroide más pequeño, Dimorphos, que está en órbita alrededor del más grande, Didymos, creando un cráter y alterando un poco su trayectoria. Cuando Hera llegue al asteroide binario podrá observar los dos asteroides y medir con precisión los efectos del impacto en el movimiento del asteroide Dimorphos alrededor de Didymos, así como observar el cráter en detalle.

¿Cómo detectará Hera los asteroides que podrían suponer un peligro?

Hera no tiene como objetivo detectar nuevos asteroides que puedan ser un peligro para la Tierra, pero sí que va a medir efectos que son importantes para predecir con precisión las trayectorias de los asteroides y así poder estimar mejor las probabilidades de impacto con la Tierra.

¿Qué tipo de instrumentos llevará?

Hera embarca una cámara para estudiar con alta resolución las características de la superficie de los asteroides, un altímetro láser para determinar su forma, una cámara infrarroja para caracterizar la composición y las propiedades térmicas, y una cámara multiespectral para completar las caracterizaciones de las otras dos cámaras. Es importante destacar que Hera usará estos mismos instrumentos como sensores para la navegación autónoma, que es un experimento novedoso en misiones interplanetarias de la ESA y que permite reducir costes de la misión y mejorar la calidad de los resultados científicos.

¿Hera transportará otras naves espaciales?

Hera transportará dos pequeñas naves del tamaño de una caja de zapatos, llamados CubeSats, que a su vez llevarán sus propios instrumentos científicos y complementarán los de Hera. Uno de los más importantes es un radar que por primera vez permitirá caracterizar el interior de los asteroides. Además, los CubeSats embarcarán detectores de polvo, cámaras multiespectrales, un gravímetro y realizarán un experimento de radiociencia para estimar con precisión la gravedad de los dos asteroides.

¿España participa de alguna manera en esta misión?

Hera se está diseñando de una manera novedosa en la ESA porque combina objetivos de defensa de la Tierra frente a asteroides, con objetivos científicos y con experimentos tecnológicos para misiones futuras. Por eso desde el primer momento hay una colaboración muy estrecha entre científicos e ingenieros para diseñar todos los aspectos de la misión. En todo este proceso, personal de ESAC (la sede de la ESA en España) está muy involucrado gracias a la experiencia en misiones previas como Rosetta. Uno de los riesgos principales es que las operaciones en la proximidad del asteoide han de hacerse en plazo mucho mas corto comparado con otras misiones a cuerpos celestes. Durante estas operaciones hay que validar todos los experimentos de la misión para poder pasar a la siguiente fase, cada vez volando más cerca de los asteroides. En el diseño de estas operaciones, la experiencia y las herramientas de ESAC están siendo muy útiles.  

¿Y qué empresas están involucradas?

El sistema de guiado, navegación y control (GNC) de Hera es quizá la más ambiciosa de las misiones interplanetarias de la ESA y es responsabilidad completa de la empresa GMV. Además, TAS-España es el responsable del sistema de comunicaciones de espacio profundo entre la nave y las estaciones en Tierra, otro de los sistemas críticos de la misión, y Sener proporciona el complejo sistema de antenas tanto para las comunicaciones rutinarias como para las emergencias. En uno de los CubeSat, la empresa Emxys proporciona el gravímetro, uno de los experimentos novedosos de Hera.

¿Cómo funciona el GNC?

Al principio, el GNC ejecuta de forma autónoma el plan de vuelo que definen los controladores humanos en tierra. Pero a medida que se vayan validando las funciones y equipos embarcados, la nave volará cada vez más cerca de la superficie y el nivel de autonomía del GNC aumentará, calculando autónomamente las maniobras para conseguir volar a una cierta altura, o ejecutando una maniobra de escape si el riesgo de colisión es demasiado alto. Esta capacidad de calcular autónomamente el riesgo de colisión y ejecutar una maniobra es otra de las innovaciones del GNC de Hera. La experiencia de la industria española en el área de GNC autónomo es fundamental. Por ejemplo, las instalaciones de GMV en Tres Cantos cuentan con uno de los laboratorios robóticos más avanzados de Europa para validar sistemas de GNC.

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