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Recogiendo la basura

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Una empresa surgida del Instituto Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) ha asumido la responsabilidad de un proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA) con un presupuesto de 100 millones de euros. ClearSpace SA dirige ahora un consorcio que desarrollará la primera misión que eliminará residuos en la órbita terrestre.

Nuestras vidas dependen cada vez más de las tecnologías espaciales. Utilizamos satélites para la meteorología, las comunicaciones, la navegación y la observación de zonas catastróficas. De acuerdo con la Agencia Espacial Europea (ESA), un 40 % de las aplicaciones móviles que utilizamos hoy en día se basan en tecnología espacial y satelital. Sin embargo, esta infraestructura se encuentra en peligro.

El 95 % de todos los objetos en la órbita terrestre baja, es decir, a altitudes entre 200 y 2000 kilómetros, están defectuosos y fuera de control. Se trata de basura espacial, como etapas de cohetes desechadas, paneles solares (incluidos los de satélites), herramientas, trozos de pintura y partículas de combustible sólido. Esta basura supone un peligro para los satélites activos y para futuras misiones espaciales y sus tripulantes. Incluso la Estación Espacial Internacional ha tenido que maniobrar para esquivar basura espacial en varias ocasiones.

Constelaciones de minisatélites

La situación se ha vuelto alarmante debido a la gran cantidad de nuevos satélites que se están poniendo en órbita. Mientras que solo 50 naves espaciales se pusieron en órbita entre 2009 y 2012, para este año hay programadas 800, y la tendencia es al alza. En el futuro, la mayoría de las naves enviadas al espacio serán nanosatélites, como parte de constelaciones en red. La empresa OneWeb, por ejemplo, comenzó a crear una constelación de unos 650 minisatélites en el año 2019. Su objetivo es facilitar el acceso a Internet incluso en los lugares más remotos de la Tierra. Los proyectos como este, así como el emergente sector del turismo espacial, requieren la eliminación de desechos espaciales.

Con un registro de más de 34 000 objetos fabricados por los humanos cuyo diámetro supera los diez centímetros, hemos llegado a una situación crítica. Si la humanidad no hace nada por remediarlo, se estima que unos 140 000 objetos de chatarra se acumularán en la órbita para el año 2065. Esto se debe a que la colisión de dos objetos genera un campo de residuos con multitud de piezas. Y existe el riesgo de que se produzca una peligrosa reacción en cadena.

La primera misión de la ESA para eliminar residuos

Ahora, un «satélite de recogida de basura» suizo tiene la innovadora misión de eliminar el primer objeto de basura espacial. Programada para 2025, la misión ClearSpace One, dirigida por la startup del mismo nombre, capturará el VESPA (VEga Secondary Payload Adapter), la etapa superior desechada de un cohete lanzado en 2013, y la guiará hasta la atmósfera de la Tierra.

El prototipo de este limpiador espacial utilizará un «perseguidor», que consta de cuatro brazos robóticos, para agarrar y trasladar a una altitud de 720 kilómetros la etapa superior desechada. Doce motores de maxon controlan el movimiento de los brazos con forma de tentáculos del ClearSpace One. Posteriormente, la etapa del cohete capturado se posicionará para su desaceleración y salida de órbita. Este procedimiento utilizará motores de reacción en ambos lados. Durante una reentrada controlada, tanto el VESPA como ClearSpace One serán reducidos a cenizas en la atmósfera, la «planta incineradora» más grande de todos los tiempos.

La idea es que los futuros satélites de recogida de residuos repitan este procedimiento con la mayor frecuencia posible. También retirarán objetos más pesados de la órbita terrestre baja para liberar espacio para subsiguientes operaciones espaciales.

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La primera misión de eliminación de residuos de ClearSpace podría tener lugar como se muestra en la imagen. Actualmente, la empresa está trabajando con motores de maxon que consisten en el motor de corriente continua DCX 22 L y el reductor planetario GP 32 HP.

«Desde el principio hemos tenido muy en cuenta el aspecto económico»

Los investigadores del EPFL Space Center de Suiza llevan desde 2010 trabajando en estos sistemas de captura de residuos espaciales. Los conocimientos de ingeniería que han adquirido durante los años se han volcado en el desarrollo del ClearSpace One. En 2017, del proyecto surgió la empresa ClearSpace SA, que comenzó sus operaciones en el laboratorio de maxon en la EPFL. Luc Piguet, CEO y cofundador de ClearSpace SA, comenta que «el laboratorio de maxon es una plataforma de transferencia de tecnología ideal para las startups». El equipo de ClearSpace se ha reforzado con consultores expertos de las principales agencias aeroespaciales y empresas con experiencia en este tipo de misiones. El consejo consultivo está formado por eminencias como Jean-Jacques Dordain, antiguo director general de la ESA, y el astronauta suizo Claude Nicollier.

Es sorprendente que se otorgue a una startup la responsabilidad de un proyecto de 100 millones de euros. En 2019, ClearSpace se impuso por sí sola a Airbus, Thales Alenia Space (Francia) y Avio (Italia). Luc Piguet comenta que «aunque confiábamos plenamente en la propuesta que habíamos presentado, nos sorprendió ser los elegidos para liderar un consorcio de proyecto por nuestra cuenta». Sin embargo, no perdió su pragmatismo: «Desde el primer momento hemos tenido muy en cuenta el aspecto económico». Los costes de cada salida de órbita deben mantenerse lo más bajos posible. Esto fue lo que convenció a la ESA. Piquet añade con una modesta sonrisa: «Tenemos una gran responsabilidad». 

Programa ADRIOS

La misión ClearSpace One es parte de ADRIOS (Active Debris Removal /In-Orbit Servicing), el programa de seguridad espacial de la ESA. Su objetivo es comenzar a eliminar basura espacial potencialmente peligrosa. Se espera que esta sea la primera de muchas misiones que contribuyan al desarrollo responsable del espacio. Ocho miembros de la ESA, incluyendo Suiza, han aportado 86 millones de euros para el proyecto. Los 14,2 millones de euros restantes proceden de patrocinadores.

Es posible ver una animación en 3D de los desechos en la órbita terrestre en stuffin.space

Autor: Luca Meister

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