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Ciencia, Tecnología / 20 de agosto de 2018

El nuevo satélite argentino: un desarrollo que llevó 18 años

Será lanzado a fines de septiembre e implicó un trabajo conjunto entre instituciones y empresas argentinas. Cómo fue la experiencia de la Comisión de Energía Atómica, cuyos científicos debieron aprender a diseñar y construir el corazón del satélite.

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Cooperación. El proyecto fue ideado por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), que trabajó en colaboración con INVAP, la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y la Agencia Espacial Italiana.

Después de 18 años de trabajo, el satélite Saocom 1A fue presentado en sociedad y estará siendo lanzado al espacio el 29 de septiembre desde la Base Vandenberg, situada en California (Estados Unidos). Se trata de un satélite de observación de la Tierra cuyos principales objetivos son la medición de la humedad del suelo, detección de riesgo de enfermedades en los cultivos, alerta temprana de inundaciones y aplicaciones en emergencias (por ejemplo, derrames de hidrocarburos en el mar e incendios). Las mediciones que realizará el satélite se obtendrán a partir de imágenes captadas por un Radar de Apertura Sintética (SAR), instrumento que trabaja en el rango de las microondas y que puede proveer información independientemente de las condiciones meteorológicas y de la hora del día.

Orbitando a 650 kilómetros de altura, el SAOCOM está diseñado para examinar la Tierra hasta una profundidad de dos metros y detectar, por caso, si en regiones con pronóstico de lluvia los suelos están saturados de humedad para así identificar zonas con riesgo de inundaciones. Si, por el contrario, los suelos están muy secos, dará la posibilidad de estar atentos a posibles incendios. Como además permite generar modelos matemáticos en 3D, los especialistas podrán proyectar la posible evolución de una situación crítica.

A diferencia de lo que hace un satélite óptico, que toma fotografías, el radar de apertura sintética transmite pulsos de microondas a la Tierra, que viajan a la velocidad de la luz. Es esa energía electromagnética la que entra en interacción con la materia que encuentra, cultivos, tierra, árboles. Una pequeña parte de dicha energía llega al satélite que la recibe, la procesa y la envía a la estación terrena (ubicada en la provincia de Córdoba). Es allí cuando los expertos de la CONAE obtendrán las imágenes finales de las zonas geográficas cubiertas por el satélite.

Antenas y paneles. En rigor de verdad, el sistema SAOCOM (Satélite Argentino de Observación con Microondas) comprende la puesta en órbita de dos satélites similares (el 1A y el 1B) y fue ideado en principio por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), y se concretó mediante convenios de cooperación con INVAP (Investigaciones Aplicadas) la Comisión de Energía Atómica (CNEA) y la Agencia Espacial Italiana.

El satélite consta de dos partes. Una plataforma, vinculada con lo relativo a la orientación, potencia y comunicación del dispositivo, y la antena radar de apertura sintética, que es el instrumento principal del SAOCOM. La antena posee una masa de 1.350 kilogramos, una superficie radiante de 35 metros cuadrados (un departamento chico) y siete paneles solares. Estos elementos son los que tuvo a cargo la CNEA, durante 16 años.

“El SAOCOM es un satélite que en un 90% fue construido en la Argentina. Se han comprado partes, materiales, pero el procesamiento de todo se hizo acá, incluso el desarrollo de la electrónica es local”, explica el ingeniero César Belinco, gerente de Desarrollo Tecnológico y Proyectos Especiales de la CNEA. “Trabajamos a partir de una consulta de la Comisión de Actividades Espaciales en el año 2001, respecto a si la CNEA podía asumir la capacidad de desarrollar el instrumento principal de este satélite. Y, en una actitud que algunos tildaron de suicida en aquél momento, decidimos decir que sí. Nunca habíamos desarrollado una antena de este tipo. pero sabíamos que teníamos la capacidad de hacerlo”, comenta Belinco con una sonrisa.

“Dieciséis años parecen mucho pero hay que tener en cuenta que hoy el proyecto no es el mismo que el del comienzo -aclara Alberto Ghiselli, Jefe de Proyecto-. Fue evolucionando a lo largo del tiempo porque todo cambió: el satélite, la antena, el cohete que lo iba a lanzar. El proyecto actual recién se congeló a partir del año 2012”.

Incluso las dimensiones variaron, y mucho. En un momento la antena iba a ser de 25 metros cuadrados, pero luego hubo que agrandarla, y eso implicó hacer modificaciones en las instalaciones, en los equipos y hasta en el edificio donde se trabajaba.

Capacitarse y aplicar. “Nunca habíamos construido algo así, de manera que este proyecto nos exigió aprender cuestiones técnicas que no dominábamos”, describe Belinco. Y enseguida aclara: “Pero la Comisión posee capacidades que permiten entender fenómenos complejos para después llevarlos a la práctica, construir, hacer cosas concretas con ese conocimiento, y eso no es común en una institución. Por eso había confianza para asumir un proyecto de estas dimensiones”.

De hecho, hay pocas antenas radares en el mundo que tengan las características de las que porta el SAOCOM. “El instrumento es una concepción de CONAE para el proyecto SAOCOM, y tiene la particularidad de que trabaja en una determinada banda de frecuencias, la L, que no es la que usan normalmente otros instrumentos radar que hay en el espacio, como los satélites italianos que van a trabajar con el SAOCOM. En función de la frecuencia en la que uno trabaja tendrá distintas prestaciones”, completa Belinco.

“A partir de los requerimientos que presentó CONAE tuvimos el desafío de hacer la estructura de una antena que, una vez plegada, tuviera el menor volumen posible -describe Ghiselli-. Y que, a su vez, al desplegarse pudiera contar con ciertas características de rigidez y que no se deformara”. Los especialistas de la Comisión realizaron el diseño de la estructura, de los mecanismos que permiten que esa estructura quede plegada al satélite y segura durante el lanzamiento del dispositivo, y que luego pueda desplegarse sin problemas. Además, fabricaron la superficie radiante, la antena que va montada sobre esa estructura.

Para poder hacer el trabajo hubo un núcleo de veinte personas a las que se sumaron, en diferentes momentos y etapas, otras 60, desde ingenieros aeronáuticos, físicos, químicos, especialistas en lubricantes, expertos en disciplinas poco comunes.

Es que, a partir de la experiencia nuclear, los científicos y técnicos de la CNEA tuvieron que diseñar y desarrollar un instrumento que se adaptara a condiciones muy diferentes a las de la vida en la Tierra: en el espacio no hay atmósfera, las temperaturas extremas y el ambiente está plagado de radiación. Cada elemento del satélite debe estar adaptado a dichas condiciones del entorno en que deberá funcionar.

El factor ingravidez, por ejemplo, exigió que dentro de la CNEA hubiera que simular las fuerzas a las que estaría sometida la antena radar. El vicepresidente de la Comisión, Alberto Lamagna, lo resumió durante la presentación del satélite hace una semana: “Nuestros desafíos principales fueron: diseñar y dimensionar el modelo estructural de la antena, su estrategia de despliegue y cumplir con los requisitos de planitud una vez desplegada. Para ello hubo que desarrollar la tecnología de fabricación y mecanizado de estructura en materiales compuestos de calidad espacial y de todos los componentes especiales asociados, la tecnología de simulación de ingravidez, la tecnología de lubricación de partes móviles, los procesos de fabricación y recubrimiento de los módulos radiantes y todos los ensayos de calificación de los desarrollos realizados”.

Los lubricantes espaciales, por caso, fueron en sí mismos un capítulo aparte. “Cuando la antena tiene los paneles plegados, hay piezas que las sostienen grafica Ghiselli. Pero una vez en el espacio, es preciso que se suelten para poder desplegarse. Al estar en órbita, en el vacío, no se pueden usar materiales iguales a los que se emplean en Tierra porque es muy posible que se peguen, que haya una soldadura en frío. Entonces es imprescindible asegurarse de que eso no suceda para que los paneles se abran y un grupo de la CNEA desarrolló un recubrimiento metálico que se aplica con una técnica muy especial a una de las piezas y permite evitar la soldadura en frío”.

Aunque ese tipo de lubricantes no son muy necesarios en la vida cotidiana, el recubrimiento resultante sí podrá tener otras aplicaciones. Los materiales compuestos que los especialistas de la CNEA debieron desarrollar tienen usos en otras industrias, como la aeronáutica y la naval, en aviones de pasajeros y barcos deportivos, por ejemplo. Si hasta los nuevos chalecos antibalas están basado en estos materiales compuestos.

Otro ejemplo. “Antes la CNEA se dedicaba a integrar paneles solares, ahora somos capaces de hacerlos completos, de ser proveedores nacionales, aunque si no tenemos un ejemplo de aplicación exitoso es difícil que te compren”, comenta Belinco. Y concluye: “Como sucede siempre con el conocimiento científico tecnológico, los desarrollos especiales luego revierten en la propia institución. Hoy muchos de los desarrollos que hicimos para el SAOCOM sirven para otros procesos y proyectos de la Comisión”.