Airbus Defence and Space

Policía Espacial

Airbus Defence and Space prepara el terreno

El espacio circumterrestre desempeña un papel de importancia capital en nuestras actividades en tierra, en áreas tan diversas como la economía, la política, la defensa o la seguridad. Por tal motivo, es importante poder detectar y evaluar cualquier peligro que pueda poner en riesgo las operaciones de los satélites en órbita, así como trabajar en el desarrollo de las tecnologías que permitan mitigar tal amenaza. Airbus Defence and Space ya se está preparando para responder a esta necesidad.

En 2008, Airbus Defence and Space lanzó un programa de I+T, financiado con fondos propios, bajo el nombre de Space Police (Policía Espacial) [en EE.UU. “police” posee también la acepción de “hacer limpieza, poner orden”]. Dicho programa se inscribe en un marco estratégico más amplio, denominado SiS (Security in Space, Seguridad en el Espacio), que reúne todos los trabajos de Airbus Defence and Space, no solo en el área de la vigilancia del espacio, sino también aquellos a más largo plazo, para la desorbitación activa de deshechos espaciales (ya sea de pequeño o gran tamaño), la disuasión espacial (láseres e interceptores) y la respuesta espacial (lanzamientos en base a orden para misiones militares).

A nivel europeo, las actividades dentro del marco de la iniciativa Policía Espacial preparan la parte de vigilancia de residuos espaciales del programa dual europeo SSA (Space Situational Awareness, Percepción de la Situación Espacial) de la ESA, que engloba no solo la vigilancia del espacio (desde las basuras espaciales hasta los Objetos Próximos a la Tierra o NEOs), sino también la meteorología espacial y los satélites de terceros.

“En su calidad de fabricante de lanzadores, de satélites y de proveedor de servicios espaciales, a Airbus Defence and Space le preocupa el problema de los residuos presentes en el espacio desde hace tiempo, y estudia soluciones para ver qué se puede hacer al respecto”, señala Sophie Vial, responsable del programa SSA en Airbus Defence and Space. “Además, en esta materia contamos con competencias que pueden sernos muy útiles”.

La elección de medios ópticos

Desde finales de 2008, el desarrollo del programa Policía Espacial se ha centrado en dos partes: la vigilancia óptica del cielo desde el suelo y la observación de radar, dos componentes complementarios, ya que el alcance del radar sigue limitado a, aproximadamente, mil kilómetros y, por tanto, sólo a la orbita baja (LEO). La primera parte consistía en el desarrollo de algoritmos para el procesado de imágenes de vigilancia del cielo, ideados para detectar los diversos objetos, la difusión de la orbitografía de los residuos e, incluso, la simulación de objetos en órbita, con el fin de evaluar el procesado de imagen adecuado para la detección y seguimiento de dichos objetos. El objetivo de la segunda parte era probar tales desarrollos teóricos y programas informáticos con la ayuda de demostradores tecnológicos.

El telescopio de seguimiento D2R2

El primero de estos demostradores es un telescopio de seguimiento de reducida apertura (<1º), ubicado en el centro de Airbus Defence and Space de Les Mureaux en los alrededores de París, y al que se ha dado el nombre de D2R2. En servicio desde mayo de 2008, ha sido diseñado para seguir los objetos en el cielo con una precisión muy elevada, permitiendo obtener información detallada de sus órbitas. “Toma fotografías fechadas del objeto, en las cuales aparecen igualmente constelaciones de estrellas”, explica Sophie Vial. “Al conocer el ángulo de orientación del telescopio, es posible identificar las constelaciones y, por tanto, situar con una gran exactitud en el espacio el objeto para así poder calcular su órbita. Hemos sido capaces de reconstruir de forma precisa las órbitas situadas en las franjas de órbita media y órbita geoestacionaria”.

Para Sophie Vial, los resultados de D2R2 son muy satisfactorios, pero un telescopio de seguimiento solo puede monitorizar los objetos ya detectados. Razón por la cual en junio pasado se inauguró en el centro de Aquitania de Airbus Defence and Space otro telescopio, MEDOC (iniciales francesas de “medio experimental de observación del cielo”). De mayor apertura (4º), su misión es hacer un barrido del cielo para detectar objetos. En este caso, cada vez que se apunta el telescopio se toman varias imágenes con el fin de detectar los puntos luminosos que se desplazan sobre el fondo del cielo. Un algoritmo hace posible a continuación localizar tales puntos, vincularlos de imagen a imagen y deducir así la trayectoria del objeto.

El telescopio MEDOC

“Ninguno de estos prototipos de demostración está destinado a convertirse en un sistema operativo, sino que se trata, principalmente, de validar conceptos”, subraya Sophie Vial. “Pero gracias a su creación y a las cadenas de procesado de imagen, hemos adquirido una experiencia valiosa que nos ayudará a avanzar hacia el siguiente paso”.

“Ciertamente, la observación mediante medios ópticos depende de las condiciones meteorológicas, pero este problema puede solventarse con la implantación de una red a escala mundial”, asegura Sophie Vial. “Hemos desarrollado las herramientas para diseñar una red de este tipo”.

Programa Europeo de Vigilancia del Espacio

Airbus Defence and Space ha combinado las capacidades de sus unidades de negocio Space Transportation y Satellites para competir en la concepción de la arquitectura del sistema de vigilancia, que uniría un sistema de radar para órbita baja con los medios ópticos para las órbitas más altas. El conjunto estaría conectado a centros de procesado basados en una Arquitectura Orientada a Servicio (SOA, en inglés), la cual fue desarrollada por Airbus Defence and Space en Bremen a partir de su prototipo Asteria, y como parte de una oferta que se adjudicó la propia unidad de negocio. Esta arquitectura hace posible procesar datos procedentes de sistemas diferentes, concebidos de forma independiente, y elimina las limitaciones de compatibilidad de los mismos. Esto permite la interconexión de numerosas y muy variadas fuentes –catálogos de parámetros orbitales, datos recopilados por telescopios o radares controlados por otros sistemas– y, a su vez, la implantación de servicios mediante el añadido de diversos módulos de software de tratamiento de datos. La arquitectura SOA también hará posible controlar el carácter confidencial de los datos compartidos entre los diversos usuarios civiles y militares de los distintos estados europeos.

El objetivo de este programa europeo es preparar el terreno, sin aspirar aún a alcanzar el rendimiento de un sistema plenamente operativo. “El desarrollo del mismo dependerá, en gran medida, de los fondos que se le asignen en la próxima reunión ministerial de la Agencia Espacial Europea (ESA), a finales de 2012, y/o de las perspectivas financieras a corto plazo de la Unión Europea”, precisa Sophie.

La ESA no es la única interesada en la vigilancia del espacio. A los militares, e incluso a los operadores de satélites, les gustaría garantizar la protección de sus ingenios. Para ampliar su conocimiento de las necesidades de ambos grupos, Airbus Defence and Space ha desarrollado un laboratorio técnico-operativo con el fin de estudiar la demanda en lo que a rendimiento de red e interfaces hombre-máquina respecta. Sophie añade: “Se trata de un simulador interactivo en torno a un supuesto de detección y registro en un catálogo, que hace posible determinar cuáles son las informaciones que precisa el cliente, cuándo las necesita, con qué periodicidad y en qué forma, así como cuándo y cómo debe recibir mensajes de alerta”.

La contribución del láser

Airbus Defence and Space ya está fijando sus miras más lejos, interesándose por otro medio de orbitografía de alta precisión: el láser. En 2010 se entabló una colaboración con el Observatorio de la Costa Azul, que está equipado con un láser para apuntar a los reflectores situados a bordo de los satélites o a los depositados en la Luna con fines geodésicos y astronómicos, en el marco de la red ILRS (International Laser Ranging Service). Tras una serie de pruebas sobre blancos ‘cooperativos’ (es decir, equipados con reflectores), en breve comenzará una campaña sobre blancos ‘no cooperativos’ (en este caso, etapas superiores de lanzadores) con ayuda de un láser más potente. Al medir con precisión el tiempo que tardan los fotones, reflejados por la etapa del lanzador, en volver al telescopio emisor, sería posible alcanzar una precisión de aproximadamente un metro en órbita baja.

Telemetría láser, en acción: Observatorio de la Costa Azu. (© OCA)

Esta telemetría láser abre la puerta a una nueva era para las aplicaciones de vigilancia activa. En el futuro, los láseres podrían servir para desorbitar pequeños deshechos, como lo propone el proyecto ‘Clean Space’ (Limpiar el espacio), que se estudia dentro del 7º Programa-Marco de Investigación y Desarrollo, cofinanciado por la Comisión Europea y AIRBUS Group. A más largo plazo, esta tecnología podría incluso ser utilizada para ‘desestabilizar’ o ‘empujar’ satélites.

Space surveillance (SSA)Láser