Sener aporta sistemas esenciales para el observatorio espacial europeo EUCLID, que cartografiará el universo

Sener es el contratista principal del sistema de control de actitud (o apuntamiento) y órbita (AOCS) y lidera su diseño y desarrollo con unas prestaciones de estabilidad de apuntamiento sin precedentes. Especialmente en la misión EUCLID el AOCS tienen una relevancia y criticidad máximas, desde el mismo instante de la separación con el lanzador, durante la adquisición de las más precisas observaciones científicas y hasta el final de la misión.

Sener también ha desarrollado y proporcionado el mecanismo de despliegue y orientación de la antena de comunicaciones, crucial para obtener la capacidad para transmitir el gran volumen de información generado.

Sener también participa en el desarrollo del instrumento óptico aportando el mecanismo y la electrónica que realizaran el reenfoque del espejo secundario (M2M) una vez llegado a posición de observación.

Los datos recopilados por EUCLID, que se lanzará el 1 de julio desde Cabo Cañaveral (EE. UU.), servirán para realizar un mapeo de estructuras de gran escala de una gran parte del universo extragaláctico, cubriendo los últimos 10.000 millones de años, y ayudando a desentrañar cuestiones como su composición, la evolución de su expansión o la propia naturaleza de la materia y de la energía oscuras, entre otras.

El grupo de ingeniería y tecnología Sener ha contribuido en la misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) EUCLID, aportando algunos de los sistemas más críticos e importantes para el observatorio espacial, que será lanzado el próximo 1 de julio desde Cabo Cañaveral (EE. UU.). El objetivo de EUCLID es realizar una cartografía tridimensional de estructuras de gran escala, siendo la tercera dimensión el tiempo, lo que supondrá el mapa más completo hasta la fecha del universo, recopilando datos que ayudarán a entender por qué se expande al ritmo observado o la naturaleza de la energía y materia oscuras, que componen aproximadamente el 95% del universo. La cartografía de la misión EUCLID se basa en la obtención de imágenes visibles (VIS) e Infrarrojas (NIR) con precisiones y estabilidades por encima de lo obtenido hasta la fecha (p.ej. estabilidad mejor de 75 milisegundos de arco) y cubriendo una gran parte del universo extragaláctico, para adquirir una visión general del universo de los últimos 10.000 millones de años.

Sener tiene una aportación esencial en la misión EUCLID en la que lidera como contratista principal el sistema de control de actitud (o apuntamiento) y órbita (AOCS) de máxima precisión y con estabilidad sin precedentes, además del mecanismo de despliegue y orientación de la antena de comunicaciones (ADPM) y del sistema de reenfoque del espejo secundario (M2M).

El sistema de AOCS liderado y proporcionado por Sener estabiliza y controla el apuntamiento y realiza las maniobras del satélite tanto en órbita como en actitud, e incluye principalmente los sensores (navegación), los dispositivos actuadores y el software necesarios. En particular incorpora un sensor estelar de guiado fino de nuevo desarrollo e integrado en el telescopio para maximizar precisión, los más avanzados sensores inerciales existentes, y los sensores de estrellas, de sol y de velocidad angular. Por otro lado, combina y alterna el uso de ruedas de reacción propias y el encendido de micro-cohetes extremadamente finos durante las fases de ciencia. Mediante un delicado procesado de la información de los sensores y una muy avanzada lógica de control, el AOCS consigue obtener la estabilidad de apuntamiento en las observaciones sin precedentes que se mencionaba, y mediante la secuenciación de maniobras muy frecuentes y de variado tamaño obtener la deseada cobertura y calidad de las observaciones con unos altos niveles de autonomía abordo.

El sistema de AOCS liderado por Sener está estrechamente ligado con el responsable de la nave espacial (Thales Alenia Space Italia), y Sener ha participado con este sistema en el desarrollo de la misión desde los inicios de su diseño empezando en 2015 y aún sigue participando hasta verificar en vuelo la adquisición de la órbita y actitud, y la obtención de las prestaciones requeridas. Esto incluye una intensa participación en la preparación y ejecución del lanzamiento, para una rápida reacción en caso de cualquier incidencia.

Sener también ha diseñado un mecanismo de importancia crítica para la misión, como es el ADPM (del inglés Antenna Deployment and Pointing Mechanism) diseñado y producido por Sener, está a cargo del despliegue y movimiento de la antena de alta ganancia, que permite la comunicación con el centro de operaciones en Tierra de la ingente cantidad de información generada durante las observaciones. Se trata de un mecanismo de despliegue y orientación de la antena consistente en un conjunto de accionadores colocados en tres ejes: uno sirve para desplegar la antena, mientras que los dos restantes determinan su orientación. Cada uno cuenta con juntas rotatorias para transmisión de microondas que parten de un desarrollo de Sener. El mecanismo forma parte del sistema de comunicaciones responsabilidad de Thales Alenia Space España.

La antena del satélite EUCLID enviará a la Tierra una ingente cantidad de datos resultantes de su análisis del universo. Por tanto, la transmisión de datos y el software para procesarlos son elementos clave de la misión. Más de 1.200 profesionales de más de 100 laboratorios en 15 países analizarán dichos datos. Se estima que, en los 10 años que durará la misión, 9 centros de investigación de diferentes países del Consorcio EUCLID procesarán más de 10 petabytes de imágenes en bruto, el equivalente a 2000 años de video en HD. El objetivo final es compartir públicamente con la comunidad científica la base de datos completa de la misión EUCLID en 2028. Sener ha proporcionado también las antenas omnidireccionales de TTC en banda X, encargadas de las comunicaciones durante las fases no científicas y de seguridad de la misión.

Finalmente, Sener ha diseñado y entregado el mecanismo de tres grados de libertad (M2M), que permite el reenfoque del telescopio secundario, necesario para adquirir las imágenes con la suficiente calidad, tras el enfriamiento de todo el instrumento óptico hasta alcanzar una temperatura estable de 100 grados kelvin (-173 grados centígrados). El reenfoque se realiza con tres actuadores lineales que tienen una resolución de 50nm. Estos actuadores tienen que funcionar a temperaturas criogénicas. Además de diseñar el mecanismo Sener entregó la electrónica que lo comanda situada en la zona templada del observatorio y el cableado de conexión entre el mecanismo y la electrónica. Este cableado tiene que ser muy poco conductor térmico para que el instrumento óptico pueda alcanzar la temperatura criogénica con un mínimo consumo del criostato que tiene que enfriarlo y más importante mantenerlo estable a la temperatura criogénica.

Diego Rodríguez, director de Espacio en Sener, señala que “es un honor contribuir en la misión EUCLID, proporcionando nuestras capacidades técnicas y componentes críticos para su éxito. El lanzamiento es la culminación de años de trabajo y colaboración entre distintos actores e integradores de sistemas, y nos enorgullece ser uno de ellos”.