Airbus Defence and Space

El pequeño gigante

En los sistemas de propulsión de satélites se esconde una gran cantidad de tecnología de primera clase

Las instalaciones de Lampoldshausen se han especializado en este campo y han evolucionado hasta convertirse en un centro de competencias único en Europa en este área. En la actualidad, es raro encontrar un satélite europeo que sea lanzado sin llevar consigo propulsión "made in Lampoldshausen".

En comparación con el motor Vulcain del Ariane, los propulsores para satélites parecen, por así decirlo, enanos. Su labor, sin embargo, es la misma: producir empuje. En el caso de los micropropulsores, en cambio, no se trata de desencadenar unas fuerzas de empuje gigantescas, sino de impulsos finamente dosificados, a través de los cuales los satélites y sondas pueden alcanzar y mantener su órbita y posición definitivas. En este apartado se exige la máxima precisión y fiabilidad, y por añadidura, que éstas duren tanto como la vida útil de un satélite, que es de unos 15 años. Para la propulsión de satélites se construyen cuatro tipos distintos de motores, que se encuentran en constante proceso de perfeccionamiento.

© Airbus Defence and Space

Motores de 1 Newton/monopropelente

El motor de 1 Newton tiene el tamaño de una linterna y pesa 300 gramos. Resulta apropiado tanto para funcionamiento continuo como también para muchos impulsos de breve duración. Como combustible utiliza hidracina. Ésta se enciende en un catalizador y transforma la energía en empuje. Los motores de 1 Newton se utilizan satisfactoriamente desde hace tiempo para el control orbital y de posición de aquellos satélites de menor tamaño, como, por ejemplo, satélites científicos o de observación de la Tierra.

Motores de 10N + 22N/bi-propelantes

Estos motores logran el empuje mediante la combinación de un combustible y un oxidante (comburente). Los depósitos de ambas sustancias contienen unos 1.400 litros. El oxidante es una mezcla de nitrógeno y oxígeno, mientras que en la mayoría de los casos el combustible es monomethylhidracina. No es necesario un catalizador. La combustión y con ella el empuje se producen en cuanto ambas sustancias se inyectan en la cámara de combustión y se combinan. La reacción de ello resultante ocasiona la combustión. Los motores de 10 y 22 Newton se utilizan para los satélites de mayor tamaño, como por ejemplo los de telecomunicaciones,. El motor de 10 Newton tiene una potencia de unos 20 CV y es uno de los productos de más éxito de Airbus Defence and Space. Más de 80 satélites están volando o han volado con estos motores; entre ellos, los satélites de comunicaciones de todos los grandes operadores. El motor de 22 Newton es el más reciente producto de la familia de propulsores bi-propelentes o binarios. Al igual que el motor de 10 Newton, esta propulsión es idónea para el control de órbita y posición de grandes satélites.

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De las válvulas de un solo asiento a las de asiento doble

Los especialistas de Airbus Defence and Space desarrollan constantemente nuevas tecnologías o modernizan las que ya están disponibles. Por ejemplo, el motor de 10 Newton, de gran éxito, ha experimentado una renovación completa a lo largo de los años. En un principio disponía de una válvula a través de la cual se inyectaba el combustible en la cámara de combustión. El nuevo motor con válvula de doble asiento está equipado con dos válvulas de este tipo. En caso de avería, el antiguo motor de válvula de un solo asiento no podía conmutar a una segunda válvula. En los peores casos, había que apagar todo un grupo motor. La totalidad de los motores de 10N de nueva generación cuentan todos ellos con la tecnología de las válvulas de doble asiento.

Motor de apogeo de 400 Newton

Este motor bipropelente deja atrás a todos los motores de automoción. Produce 850 caballos y sin embargo pesa sólo 3,5 kilogramos. Se emplea como motor de apogeo, con el cual los satélites geoestacionarios pueden alcanzar su órbita definitiva a 36.000 kilómetros de altitud tras el apagado del cohete lanzador, o bien como motorización para sondas de investigación que se adentran en el cosmos profundo. Más de 60 satélites y sondas han sido equipadas hasta ahora con este grupo propulsor. Al igual que el motor de 10 Newton, se utiliza en numerosos satélites de comunicaciones de las compañías operadoras líderes en todo el mundo.

¿Cómo entra el combustible en la cámara de combustión?

Todos los motores de un satélite están dispuestos de modo que no impacten negativamente equipo técnico alguno —como instalaciones de radar o antenas— con los gases de escape que producen constantemente. El camino que el combustible y el oxidante deben superar desde el tanque hasta el motor puede, por tanto, llegar a ser bastante largo. Para producir la presión suficiente, el sistema de propulsión dispone de dos depósitos de alta presión que están llenos de helio, que actúa como propelente. El helio se conduce al sistema a través de válvulas pirotécnicas, filtros, reguladores y captadores de presión, generando presión de manera similar a lo que sucede en un spray de laca. Dentro de los depósitos de combustible el helio se encarga de la suficiente presión de alimentación, y por tanto, de una inyección uniforme de los combustibles en el motor. Los depósitos de helio tienen una capacidad de entre 50 y 90 litros.

Unified Propulsion System (UPS, Sistema Unificado de Propulsión)

Para hacer posible que el satélite goce de una máxima vida útil con el máximo ahorro en masa, Airbus Defence and Space ha desarrollado en Lampoldshausen el UPS (Unified Propulsion System). El UPS está formado por cuatro componentes: el motor de apogeo, hasta 16 micro propulsores, depósitos de alta presión y depósitos de combustible. Airbus Defence and Space es la única compañía espacial del mundo que ofrece al mercado comercial un sistema completo y satisfactorio de este tipo. Con la decisión de ofrecer sistemas de propulsión completos, Lampoldshausen ha podido consolidar firmemente su posición, particularmente en el mercado europeo de telecomunicaciones. Desde entonces, Airbus Defence and Space cuenta con una cuota de mercado de cerca del 90%. Las dos grandes plataformas satélites europeas, Eurostar y Spacebus, están equipadas con sistemas de propulsión de Lampoldshausen. Anualmente se suministran entre seis y ocho de tales sistemas. En total se han fabricado ya 62. La decisión de suministrar sistemas completos para su integración tiene unos fundamentos de producción muy simples. Anteriormente, el sistema de propulsión se integraba en el satélite sobre el terreno, en Lampoldshausen. Como consecuencia no se podía llevar a cabo trabajo alguno en paralelo. Desde la introducción de las UPS, se envían sistemas completos a los centros de integración - como Cannes, Toulouse o Friedrichshafen. De esta manera se ha podido reducir considerablemente el plazo de ejecución de los satélites. El UPS es una colaboración germano francesa. Por ejemplo, los tanques de helio se fabrican en el centro de Airbus Defence and Space en Burdeos, los de combustible en Bremen, y el resto en Lampoldshausen.

El cliente, lo primero

Airbus Defence and Space, sin embargo, no sólo fabrica sistemas de propulsión para su uso en el espacio. La empresa también presta todos los servicios precisos hasta llegar a un despegue exitoso. Por tanto, en los lanzamientos de satélites se presta apoyo sobre el terreno en el punto de lanzamiento, que pueden ser, entre otros, Kourou, en Guayana Francesa, Cabo Cañaveral, en los Estados Unidos, Plesetsk en Rusia o Baikonur, en Kazakhstán. Los expertos de Airbus Defence and Space ayudan con la instalación del satélite en el cohete lanzador, introducen el combustible en el satélite y llevan a cabo los ensayos finales de propulsión del satélite antes del visto bueno para el lanzamiento. Los combustibles que se utilizarán en los ingenios espaciales se preparan en Airbus Defence and Space y se entregan en cada punto de lanzamiento. Para cada uno de los puntos de lanzamiento existen equipos especialmente cualificados en las operaciones de llenado de combustible, junto con la instalaciones de llenado y comprobación.

El motor de 10 Newton © Airbus Defence and Space

El motor de 10 Newton tiene el tamaño de una linterna y pesa 300 gramos. Este propulsor es uno de los productos de más éxito de Airbus Defence and Space. En la actualidad es raro encontrar un satélite europeo que despegue sin llevar a bordo sistemas de propulsión procedentes de Lampoldshausen. © Airbus Defence and Space

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