La vida de un satélite

Una guía de curiosidades sobre los cuerpos celestes artificiales en órbita indispensables para la sociedad.

Los satélites son uno de los principales ejemplos del continuo avance de la tecnología y la investigación científica. Estos aparatos tienen varias funciones, como captar las ondas eléctricas de las estaciones de televisión, medir a distancia la disponibilidad de recursos terrestres, predecir lluvias y fenómenos climáticos, enviar fotos exclusivas del espacio, entre otras posibilidades que siguen aumentando. En 2020, Airbus fue seleccionada por la Comisión Europea para desarrollar naves espaciales dentro del programa Horizonte 2020, en un proyecto que tiene como objetivo la fabricación y montaje de satélites en el espacio, en la órbita terrestre. Además, la empresa también está desarrollando otros programas de investigación, como el despliegue de una impresora 3D en el espacio para crear componentes de satélites.

La construcción de un satélite no es un asunto sencillo y puede llevar de 2 a 4 años. Los satélites científicos que viajan más allá de la órbita terrestre pueden tardar el doble, entre 8 y 10 años, debido a la complejidad de sus misiones y a la tecnología necesaria para conseguir los resultados deseados durante su desarrollo. Una vez construidos, llega el momento de lanzarlos al espacio, lo que hace crucial la participación de la gravedad: solo es posible orbitar la Tierra cuando la velocidad del objeto lanzado es mayor que la atracción de la gravedad del planeta. Sin ella, el satélite volaría directamente al espacio o caería de vuelta al lugar de donde vino. Para conseguirlo, el lanzador utiliza simplemente su sistema de propulsión. Alrededor del 70% de su peso es propulsor. No es de extrañar que el Ecuador sea el mejor lugar de lanzamiento, ya que cualquier cosa en esta latitud ya viaja a 1,670 km/hora. Para alcanzar la órbita, un objeto debe girar lo suficientemente rápido como para escapar de la atracción de la gravedad del planeta. Los cohetes proporcionan suficiente empuje para alcanzar esta velocidad de escape. Sin embargo, si se hace desde el Ecuador, recibe un empuje extra por la inercia de la propia superficie de la Tierra.

Es habitual tener la impresión de que un satélite parece más pequeño de lo que realmente es. En realidad, el peso promedio de estos aparatos puede variar según la órbita de la misión y de la tecnología a bordo. Los satélites en órbita GEO (Órbita Terrestre Geosincrónica – donde la órbita está fijada a una altitud promedio de 35,786 km respecto a la Tierra), que suelen utilizarse para servicios de telecomunicaciones, pueden pesar entre 4,500 y 5,500 kg, mientras que los satélites en órbita LEO (Órbita Terrestre Baja – donde los satélites están a una altitud de 500 a 1,500 km de la Tierra) suelen ser más ligeros, con un peso de entre 1,000 y 4,000 kg. En el pasado, los satélites se construían para llevar a cabo múltiples misiones, como el Envisat, lanzado en marzo de 2002 con el objetivo principal de pronosticar el clima global recogiendo datos sobre los océanos, la atmósfera, los terrenos y el hielo, con 10 instrumentos a bordo y un peso de más de 8 toneladas. Hoy en día, la tendencia es hacia satélites más ligeros con solo uno o dos instrumentos. En el caso de Airbus, los satélites más pequeños que se construyen pesan entre 100 y 120 kg, mientras que Envisat, desarrollado por Airbus, es el mayor satélite civil de observación de la Tierra del mundo, con 8,200 kg.

Siguiendo con el aspecto, es habitual observar que muchos satélites están envueltos en una especie de «manta dorada». Esto se debe a que, una vez lanzados al espacio, están a merced de sufrir los efectos de la exposición a partículas como rayos gamma, electrones y, especialmente, las altas temperaturas que emite la radiación solar. Para hacerse una idea de la potencia solar, los satélites en órbita GEO alcanzan los 120ºC cuando están expuestos a la luz del sol, mientras que pueden llegar a los -170ºC durante los eclipses detrás de la Tierra. Una comparación divertida es que los seres humanos necesitan usar crema bloqueadora solar para protegerse tanto como los satélites necesitan sus mantas térmicas o aislantes multinivel, que están formadas por varias capas finas de material compuesto por películas de poliamida o poliéster, cubiertas por finas láminas de aluminio y otro revestimiento similar a la espuma. La órbita del satélite determina cuántas capas se necesitan, y el rendimiento de las capas en su conjunto puede cuantificarse en términos de su coeficiente de transferencia de calor. El color dorado, por otra parte, se justifica por su fuerte propiedad reflectante, aunque hay mantas térmicas negras que se utilizan en satélites de cámaras o telescopios.

Como la mayoría de los inventos humanos, los satélites no son eternos. Como los seres humanos, también «mueren». Es decir, se quedan sin combustible y pierden su capacidad de realizar sus funciones, se desgastan y dejan de funcionar. En el caso de los situados en órbitas GEO, no se utilizan mucho los propulsores -es decir, los motores responsables del posicionamiento y las correcciones durante la trayectoria de los satélites- lo que garantiza una vida útil de unos 15 años, a diferencia de los situados en órbita LEO, que necesitan utilizar propulsores para elevar su órbita de vez en cuando debido a la atracción de la gravedad. Por ello, la vida útil de estos satélites está fijada entre 3 y 7 años. Las habilidades de quienes los operan pueden dar años adicionales a la misión.

¿Qué pasa cuando se retiran? Una cosa es un hecho: lo que sube, baja. En el caso de la mayoría de los satélites cuyos propulsores dejan de funcionar, el destino más probable es ser atraídos por la gravedad de la Tierra y prenderse en llamas al volver a entrar en la atmósfera. Sin embargo, cuanto más lejos estén de nuestro planeta azul, más tardarán en alcanzar la capa gaseosa de la Tierra, lo que puede llevar años. Teniendo esto en cuenta, Airbus proporciona formas de acelerar esta caída, reduciendo las posibilidades de provocar una colisión. En el caso de los satélites en órbita GEO, utilizan las últimas fuerzas de los propulsores para ser lanzados a 300 km de la Tierra a un lugar llamado «órbita cementerio», donde permanecerán para siempre, sin llegar nunca a la atmósfera.

Sin embargo, cuando los operadores pierden el control de sus satélites en el espacio, éstos representan un peligro y pueden acabar colisionando entre sí y con otros satélites aún funcionales, como las nuevas mega constelaciones de miles de pequeños satélites de Internet. Aunque las posibilidades de colisión son escasas, no es un acontecimiento singular ypuede dar lugar a muchas otras piezas incontrolables, lo que multiplica la probabilidad de nuevos encuentros y choques entre los desechos espaciales. Airbus está desarrollando actualmente diferentes tecnologías para facilitar la eliminación de los viejos desechos olvidados en órbita, colocándolos rápidamente en la atmósfera para ser quemados.

Al fin y al cabo, los satélites y los humanos no son tan diferentes. Ambos atraviesan un ciclo de vida y muerte, lleno de objetivos, misiones, logros y grandes hazañas, siempre luchando por mantenerse en órbita sin despegar los pies del suelo (o del espacio). Airbus apuesta por el futuro a largo plazo, por lo que la empresa siempre invierte en tecnologías, investigaciones y proyectos revolucionarios. A principios de este año, el fabricante de productos para aplicaciones aeroespaciales y de defensa apuntó a Marte con el robot Perseverance la NASA, que cuenta con tecnología clave de Airbus a bordo: la estación meteorológica MEDA proporciona a los científicos valiosos datos sobre el tiempo en Marte, y el sistema de antenas garantiza la comunicación de alta velocidad con la Tierra durante la misión MARS2020, que se lanzó a principios del año pasado y puso el pie en el Planeta Rojo el 18 de febrero de 2021. Con otros planes de expansión y creaciones en mente, el futuro de Airbus es seguro: el cielo no es el límite.


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