Participación española en el ATV

Después de que el lanzamiento de la ATV2 rumbo a la estación espacial internacional, previsto para ayer, se haya pospuesto, debido a una presión anómala en el tanque de oxígeno líquido del motor criogénico principal del Ariane 5 ES (Misión V200 y lanzador L544), situado en la rampa ELA3 del centro espacial de Kourou, en la Guayana Francesa, se prevé que sea lanzado a las 22:50 de la noche de hoy. Se trata del segundo lanzamiento de la versión Ariane 5 ES. El ATV-2 debe acoplarse al segmento ruso de la ISS el próximo 24 de febrero, donde también se encuentra el HTV-2 japonés. El ATV-2 permanecerá en el espacio hasta el 5 de junio.

Este vehículo (que ha sido bautizado con el nombre de Johannes Kepler en honor al célebre astrónomo y matemático alemán) llevará a bordo seis unidades electrónicas fabricadas por la empresa española, Crisa, propiedad del grupo EADS Astrium desde el año 2000. La compañía española Crisa ha fabricado el sistema de comunicación entre la nave y la estación, y la electrónica secuencial del lanzador. El valor del material aportado por Crisa al programa ATV puede rondar los ocho o diez millones de euros.

El ATV-2 Johannes Kepler es un vehículo de carga automático para la Estación Espacial Internacional (ISS). Ha sido construido por EADS Astrium y sus dimensiones son de 9,794 x 4,480 metros, con una envergadura de 22,281 metros una vez desplegados los paneles solares. Tiene una masa en el lanzamiento de 20,75 toneladas, de las cuales 13,083 toneladas corresponden a la estructura del vehículo y 7.085 kg son carga útil. La nave se halla dividida en dos partes: la sección delantera presurizada con la carga y el sistema de atraque (ICC, Integrated Cargo Carrier), y el módulo de servicio con la aviónica y los sistemas eléctricos y de propulsión (PM, Propulsion Module). El PM incluye cuatro motores principales de 490 N de empuje y 28 motores para control de actitud de 220 N cada uno. Cuatro paneles solares situados en el PM proporcionan unos 3.800 vatios de potencia eléctrica.

El proyecto ATV (automated trasfer vehicle), iniciado en 2008, proporcionará cinco viajes de abastecimiento a la estación espacial y tiene un presupuesto de 1.000 millones de euros, de los que España, a través del Ministerio de Industria, aporta el 4%. El de hoy será el segundo vehículo que se envía al espacio.

En total, diez compañías españolas participan en la construcción y puesta en marcha del proyecto ATV: Deimos Space, Alter Technology Group Spain, EADS Astrium Crisa, EADS CASA Espacio, GMV, GTD, Iberespacio, Indra Espacio, Rymsa y Thales Alenia Space España. Entre las diez, suman una inversión de 97,5 millones de euros.

EADS Astrium Crisa firmó en su día un contrato con EADS Space Transportation para suministrar 10 unidades CPF (Communication Processor Formatter) para la fase E de la nave ATV. La unidad CPF se encarga de recibir y enviar órdenes de control remoto y telemetría a la unidad CPD (Communication Processor Deformatter), que ya está montada en la ISS y que fue suministrada por EADS Astrium Crisa. La comunicación entre estas dos unidades facilitará la maniobra de aproximación y acoplamiento a la Estación Espacial del ATV. La maniobra de aproximación, hasta una distancia de 500 metros, se realiza mediante el sistema GPS y la comunicación de información en la banda S. A partir de esta distancia, el ATV se cambiará automáticamente al modo de navegación láser, a través del enlace de proximidad hasta que se acople con la Estación.

Los equipos electrónicos de Crisa son críticos para la misión, pues controlarán la aproximación del ATV 2 a la estación espacial. Crisa también ha desarrollado cuatro unidades que forman parte de la electrónica secuencial del lanzador.

La nave, que pesa 20,7 toneladas y tiene las dimensiones de un autobús de dos pisos, debe engancharse en un agujero de sesenta centímetros de diámetro. Se trata de la primera vez que el acoplamiento se realiza de forma automática, a través de una vía láser. Con todo, corresponde a los astronautas supervisar los últimos 250 metros de aproximación entre el ATV 2 y la estación. La misión del ATV consistirá en llevar más de 7,1 toneladas de carga a la ISS, incluyendo 850 kilogramos de combustible para la estación espacial, 100 kilogramos de gases y más de 1,6 toneladas de carga seca. Además, "Johannes Kepler" suministrará comida y ropa para los astronautas y varios equipos para el mantenimiento y operaciones de la ISS. Gran parte del carburante que transporta (4,5 toneladas) será consumido por los motores del ATV para cambiar la órbita de la ISS desde los 360 Km de altitud actuales a los 400 Km, para permitirle evitar los desechos espaciales.

Todos los sistemas electrónicos de la nave son redundantes, esto es, están repetidos para asegurar la continuidad de los servicios en caso de un fallo técnico, y las comunicaciones son encriptadas para evitar el robo de información.

La nave ATV 2 incluye seis piezas redundantes (cuatro de electrónica secuencial y dos de comunicaciones) desarrolladas por Crisa. El momento más difícil de la misión es el acoplamiento de la nave y la estación internacional. Es la primera vez que se realizará de forma automática, gracias a la tecnología de Crisa. La nave tardará 8 días en llegar a la estación, donde permanecerá 3,5 meses y junto a la que realizará 16 órbitas a la Tierra cada día. Después, se desintegrará en la atmósfera.

Todas las piezas que aporta Crisa al proyecto han sido desarrolladas en el centro que dispone la compañía en Tres Cantos (Madrid). Cada mínimo detalle es cuidado al máximo. Por ejemplo, la electricidad estática que notamos en el pelo al quitarnos un jersey, por ejemplo, equivale a unos 20.000 voltios, suficiente para provocar que un sistema que haya pasado todos los controles de calidad, de pronto, deje de funcionar en el espacio. Para evitarlo, las batas y zapatillas que visten los técnicos de la empresa en el laboratorio incluyen unos finos filamentos conductores, para descargar sus ropas de electricidad.

Astrium, la compañía espacial líder de Europa, está a cargo tanto del desarrollo como de la producción de la nave ATV por encargo de la ESA. "Johannes Kepler" es la primera unidad de producción, sucesora del primer modelo de vuelo, de gran éxito, "Jules Verne". Hasta la fecha Astrium ha recibido de ESA pedidos por un total de cuatro unidades de serie de ATV. La fabricación de las unidades ATV 2 a 5, así como los preparativos de misión y apoyo a las operaciones, queda cubierta en el "Contrato de Explotación", que estipula las condiciones de operación y aprovisionamiento de los componentes europeos de la Estación Espacial Internacional.

La presente fase de producción de unidades ATV va de acuerdo al calendario previsto: "Johannes Kepler" está listo para el lanzamiento, el ATV 3 "Edoardo Amaldi" (lanzamiento fijado para 2012) se encuentra en este momento en Bremen, donde está siendo sometido a pruebas de aptitud para el vuelo y funcionamiento por vez primera como una unidad de vuelo totalmente integrada, ha comenzado la integración del ATV 4 (2013) y se han entregado las primeras estructuras destinadas al ATV 5 (2015).

La ampliación de la misión de la ISS hasta 2020 proporciona a Astrium más oportunidades en lo que se refiere al aprovisionamiento y operación de la ISS. Por ejemplo, se necesitarán otros dos ATV extras para el suministro a las operaciones entre el día de hoy y 2020. Astrium ya ha presentado una propuesta de contrato a la ESA relativa a ATV 6 y ATV 7.