Este gigantesco laboratorio simula el lanzamiento de satélites al espacio

Los satélites pasan a través Mucho. Mientras giran alrededor de nuestro planeta a una velocidad de hasta 27.000 kilómetros por hora, deben hacer frente al vacío extremo del espacio y a enormes oscilaciones de temperatura, todo ello mientras intentan orientar con precisión sus antenas de vuelta a la Tierra. Y eso es después del lanzamiento, donde serán sacudidos como una lata de pintura y bombardeados con un ruido ensordecedor.

Para prepararlos para esta dura prueba, todos los satélites son probados minuciosamente antes de su envío, asegurándose de que cada tornillo suelto esté apretado y que todos los componentes eléctricos estén en perfecto estado de funcionamiento. Antes, eso requería viajes a varios lugares para realizar diferentes pruebas, pero en el Reino Unido, la recién inaugurada Instalación Nacional de Pruebas de Satélites en Oxfordshire ofrece un control completo del estado de los satélites bajo un mismo techo.

“La industria dijo que necesitaba un lugar único donde poder realizar todas las pruebas para sus satélites complejos y de gran tamaño en un solo lugar”, afirma Sarah Beardsley, directora del Laboratorio Espacial Rutherford Appleton, financiado por el gobierno del Reino Unido y que gestiona las nuevas instalaciones ubicadas en el Campus de Ciencia e Innovación de Harwell. “Este es el resultado de años de duro trabajo”.

La construcción comenzó a fines de 2018, después de que el gobierno del Reino Unido anunciara que invertiría 99 millones de libras esterlinas (126 millones de dólares) en el NSTF para desarrollar "una instalación de clase mundial" para probar satélites. Originalmente previsto para comenzar a operar en 2020, el proyecto se vio afectado por retrasos, incluido el Covid, que hicieron que su gran inauguración se retrasara hasta mayo de 2024. Se pondrán a prueba múltiples satélites cada año, y Airbus será el primer cliente en utilizar la instalación para su nuevo satélite de comunicaciones Skynet 6A en julio.

En el interior de la NSTF hay cuatro zonas de pruebas. La primera que se encuentra al entrar (después de ponerse prendas protectoras para mantener las instalaciones lo más limpias posible) es la enorme cámara de pruebas de vacío alrededor de la cual se tuvo que construir todo el edificio. “No hay ninguna puerta lo suficientemente grande para que quepa”, dice Beardsley. Dentro de esta cámara, las bombas pueden reducir la presión a solo 0,00001 milibares, imitando el vacío del espacio, mientras que un sistema de refrigeración con nitrógeno puede elevar y reducir la temperatura entre -180 y 130 grados Celsius, el rango extremo que puede experimentar un satélite cuando entra y sale de la luz solar durante la órbita.

Este modelo de calibración representa un tamaño y una forma típicos de los satélites probados en el NSTF.

fotografía: greg white

Con siete metros de ancho y 12 metros de profundidad, esta es la cámara de pruebas de vacío más grande del Reino Unido. Es tan grande que la inmensa puerta necesaria para cerrar la cámara, construida en Turquía e Italia antes de llegar a Gran Bretaña en barco solo unos días antes del confinamiento en 2020, estaba en el límite de tamaño de lo que cabría en una autopista del Reino Unido. Las puertas del muelle de Portsmouth tuvieron que ensancharse para sacar la puerta del barco. "Tuvimos el convoy más grande en tiempos de paz que subió por la A34 para llegar aquí", dice Beardsley. Los satélites pasarán semanas o incluso meses dentro de la cámara de pruebas para asegurarse de que puedan hacer frente a las condiciones del espacio exterior: cuando Mundo Informático lo visitó, un satélite simulado llamado The Iron Chicken, un corte profundo al personaje que vive en un nido de metal orbitando la luna en el clásico de culto de animación infantil británico Los Clangers—Ocupó un lugar de honor en la entrada de la cámara.

Las antenas se prueban en una habitación revestida con 40.000 puntas de espuma aislante.

fotografía: greg white

Después de la prueba en la cámara de vacío, los satélites se dirigirán a la sala de pruebas acústicas y de vibración, donde serán sacudidos violentamente (horizontal y verticalmente) sobre dos plataformas accionadas por un par de motores electromagnéticos (apodados Wallace y Gromit en honor a los queridos personajes de stop-motion) que simulan las condiciones extremas de un lanzamiento. La sacudida expondrá al satélite a 222 kilonewtons de fuerza, equivalente a cuatro veces la mordedura de un T. Rex. Si algo está ligeramente suelto en un satélite, estas máquinas lo descubrirán.

Durante las pruebas acústicas, una pared gigante de 48 altavoces emitirá a los satélites un ruido blanco de hasta 146 decibeles. Para un ser humano, esto sería como estar dentro del motor a reacción de un avión. “Tendría graves daños auditivos”, afirma Ian Horsfall, jefe del grupo de dinámica de RAL Space. Esta prueba está diseñada para imitar tanto el ruido de los motores de los cohetes durante el despegue como el insoportable volumen en la parte superior del cohete, donde se almacenan los satélites durante su camino hacia la órbita.

En la sala de pruebas de antenas, 40.000 púas de espuma en la pared absorben todo el ruido y las ondas electromagnéticas de los satélites, mientras que la sala actúa como una jaula de Faraday para bloquear la radiación electromagnética entrante. La antena de un satélite puede entonces enfocarse hacia un receptor en la sala, para comprobar que su haz puede dirigirse desde la órbita de vuelta a la Tierra, a pesar de estar a cientos o miles de kilómetros de distancia y viajar a velocidades inmensas.