La ESA avanza con sus ideas para 11 misiones pioneras

Desde satisfacer nuestras necesidades energéticas en la Tierra con satélites que generan energía solar en el espacio, hasta desarrollar un nuevo método para penetrar en órbita alrededor de la Luna, las 11 actividades cubren una emocionante gama de conceptos innovadores. Muchos de ellos se aventuran en reinos que aún no están cubiertos por la ESA.

Algunos demostrarán nuevas tecnologías, como una enorme lámina para monitorear pequeños trozos de desechos espaciales, o la nueva tecnología necesaria para las plataformas flotantes en Venus. Otros nos ayudarán a comprender otros cuerpos planetarios y a aprender cómo vivir lejos de la Tierra, por ejemplo, iluminando y mapeando las regiones en sombra permanente de la Luna, o construyendo un sistema biológico autónomo que proporciona todo lo que los astronautas necesitarían para interplanetarios a largo plazo. Misiones Puede encontrar una lista detallada de las actividades al final de este artículo.

«Este fue el primer intento de solicitar ideas para nuevas misiones en todas las actividades espaciales no solo de la industria, sino también de la academia y el público», dice Moritz Fontaine de la ESA, quien formó parte del equipo que realizó la convocatoria de ideas.

«Fue un foro abierto y completamente público que tenía como objetivo obtener varias propuestas para nuevas misiones espaciales que la ESA pudiera analizar en paralelo. ¡Se puede decir con seguridad que hemos logrado este objetivo!»

La ESA abrirá ocho de las actividades a la industria y el mundo académico, a quienes se invitará a solicitar financiación para desarrollar aún más los conceptos de la misión. De los tres restantes, se planea explorar dos en la Instalación de Diseño Concurrente de la ESA (CDF), una instalación dedicada a reunir a expertos de diferentes dominios para evaluar la viabilidad de futuras misiones espaciales.

Los conceptos que se estudiarán en el CDF son monitorear el asteroide Apophis mientras realiza un sobrevuelo de la Tierra en 2029 y desarrollar una misión de demostración tecnológica para plataformas flotantes en Venus. La actividad final analizará una nueva iniciativa para desarrollar la capacidad de Europa de proporcionar energía sostenible basada en el espacio.

La ESA interactúa con la comunidad espacial en general

Las 11 actividades surgieron de un conjunto de 13 ‘sesiones de análisis’, reuniones virtuales que investigaron 47 de las ideas propuestas más prometedoras. Cada sesión se centró en un tema específico, y cada idea encajaba en una sesión. Las personas detrás de las ideas presentaron los conceptos de su misión y los expertos de la ESA consideraron cómo encajan las ideas en la estrategia más amplia de la Agencia. Los temas cubiertos fueron:

1. Próximos pasos para la inteligencia a bordo
2. Nueva propulsión en órbita terrestre muy baja
3. Misión de desechos espaciales de próxima generación
4. Recursos e infraestructura espaciales
5. Comunicación entre satélites de larga distancia
6. Próximos pasos para objetos cercanos a la Tierra
7. Preparando viajes interplanetarios humanos
8. Próximos pasos hacia Marte
9. Nueva plataforma de atmósfera planetaria
10. Pasos para el monitoreo atmosférico de la Tierra Nueva
11. Instrumentos de acelerómetro láser
12. Conciencia de la situación espacial de Marte
13. Mapeo del sitio de aterrizaje lunar

Conectando con la industria europea y estimulando la comercialización

ESA Agenda 25 define las prioridades y objetivos de la Agencia para los próximos años. Subraya que al «hacer un balance de la madurez ganada por la industria espacial europea, la ESA delegará más responsabilidades junto con un adecuado intercambio de riesgos con la industria, y aumentará sus esquemas de asociación con actores industriales grandes y pequeños».

«Al alentar a la comunidad en general a tomar decisiones sobre futuras misiones espaciales, esta convocatoria de ideas garantiza que las actividades futuras de la ESA sigan siendo relevantes para el sector espacial europeo», explica Leopold Summerer, director de la Oficina de Estudios y Conceptos Avanzados de la ESA.

«Uno de los objetivos de la Agenda 2025 es estimular la comercialización y la innovación disruptiva en Europa. Muchas de las actividades definirán enfoques comerciales potenciales, así como identificar aplicaciones con relevancia comercial».

Preparándose para el paisaje espacial del mañana

La convocatoria de ideas y las subsiguientes sesiones de alcance y actividades de adquisiciones están dirigidas por el elemento de preparación de las actividades básicas de la ESA. Aquí es donde se concibieron, estudiaron y prepararon por primera vez prácticamente todas las misiones y programas actuales de la ESA.

Aproximadamente cada tres años, los expertos se reúnen en las reuniones del Consejo Ministerial de la ESA para decidir qué misiones espaciales llevar adelante. El elemento de preparación garantiza que estas decisiones estén bien informadas mediante la realización de estudios de viabilidad de la misión y análisis de sistemas dedicados de cargas útiles o procesos de apoyo.

Actividades en ejecución

(Títulos y descripciones sujetos a cambios)

Estudio sobre el análisis de costes y beneficios de la generación de energía solar basada en el espacio para satisfacer las necesidades de energía terrestre

• Cuando se trata de generar energía solar en la Tierra, las limitaciones fundamentales siempre permanecerán: los paneles solares solo funcionan durante el día y gran parte de la luz solar es absorbida por la atmósfera. ¿Qué pasaría si, en cambio, pudiéramos recolectar energía solar en el espacio y transmitirla a la superficie de la Tierra? Esta actividad identificará la infraestructura espacial y terrestre que se necesitaría, evaluará los impactos económicos, ambientales y sociales del desarrollo o no de la energía solar espacial, y propondrá uno o más conceptos de desarrollo para beneficiarse del mercado del sector privado. dinamismo y avivar las actividades espaciales comerciales.

Centro de datos espacial

• Con los satélites que recopilan cantidades cada vez mayores de datos y la necesidad de transmitir datos procesados ​​cada vez más rápido, los centros de datos espaciales son cada vez más interesantes. Como intermediarios entre satélites y estaciones terrestres, estos centros ofrecerían capacidades de almacenamiento y procesamiento de datos. Esta actividad explorará sus beneficios científicos, económicos y técnicos y desarrollará los primeros diseños para un centro de datos basado en el espacio para las aplicaciones más prometedoras.

Pre-fase A para una misión CubeSat para demostrar el acelerómetro LIG-A

• La medición de la aceleración a bordo de las naves espaciales es útil para una variedad de propósitos científicos y técnicos, por ejemplo, para medir el campo gravitacional de otros planetas y para probar propulsores recientemente desarrollados. La aceleración se mide con acelerómetros, y cuanto menos «ruido» capta un acelerómetro, mejor se puede utilizar para estos fines. Esta actividad llevará a cabo un estudio previo a la fase A (un estudio que se centra en el ‘análisis e identificación de misiones’) para demostrar un nuevo acelerómetro de bajo ruido en órbita.

Misión de demostración de tecnología para el monitoreo de escombros en superficie desplegable

• La mayoría de los desechos espaciales se mueven mucho más rápido que una bala, lo que significa que incluso las piezas más pequeñas pueden provocar daños importantes a las naves espaciales. Esta actividad investigará la viabilidad de enviar un pequeño satélite con una lámina enorme para tener una mejor idea de la cantidad de desechos de micropartículas que orbitan la Tierra. Una cámara fotografiaría cualquier impacto entre las partículas y la lámina y tal vez enviaría las imágenes a la Tierra.

Un demostrador interplanetario SmallSat para experimentos biológicos

• Los astronautas que viajen a Marte y más allá experimentarán duras condiciones, tanto en el espacio interplanetario como en las superficies planetarias. Esta actividad construirá un sistema biológico autónomo que puede proporcionar todo lo que los humanos necesitarían en un viaje de este tipo, incluidos alimentos, agua y protección contra la radiación solar. El ecosistema autosuficiente estaría basado en algas y bacterias, y la radiación podría ser bloqueada por organismos ‘extremófilos’ resistentes a la radiación. El proyecto también promoverá tecnologías para comprender y regular la salud de los astronautas durante y después de las misiones espaciales.

Misión de demostración de aerocaptura

• Poner una nave espacial en órbita alrededor de otro planeta no es fácil. Convencionalmente, utiliza propulsión química, lo que significa que debe transportarse suficiente combustible a gran distancia. Esta actividad evaluará la viabilidad técnica e identificará los desarrollos tecnológicos necesarios para una misión que demuestra el concepto de ‘aerocaptura’: poner una nave espacial en órbita alrededor de Marte utilizando la atmósfera del planeta rojo como freno. Si una nave espacial entra en la atmósfera en un ángulo lo suficientemente pequeño, la fricción la ralentizará lo suficiente como para que comience a orbitar el planeta.

Pequeño orbitador lunar para mapear regiones permanentemente sombreadas mediante el uso de iluminación artificial

• En los polos de la Luna hay áreas en sombra permanente que se sabe que contienen agua helada y otras sustancias químicas volátiles. Estos pueden ser un recurso útil para nuestra futura exploración de la Luna, pero también pueden decirnos algo sobre cómo llegó la vida a la Tierra. Esta actividad analizará cómo podríamos encontrar estas ‘trampas frías’ iluminándolas con una pequeña nave espacial en órbita alrededor de la Luna.

Mapeador de mineralogía lunar de alta resolución

• La superficie de la Luna contiene pistas sobre la historia del Sistema Solar y la Tierra primitiva. También puede albergar recursos (agua, por ejemplo) que podrían ser utilizados por futuros astronautas. Esta actividad comenzará a planificar una misión que generaría imágenes de toda la superficie lunar en alta resolución en longitudes de onda de infrarrojo a ultravioleta.

Monitoreo del sobrevuelo de Apophis Earth con carga útil existente en LEO y GEO

• El 13 de abril de 2029, el asteroide Apophis sobrevolará la Tierra a una distancia de solo 30 000 km. Con 375 metros de ancho, el asteroide será visible a simple vista desde la superficie de la Tierra, por lo que el sobrevuelo nos brinda una oportunidad única de estudiar un asteroide en detalle sin la necesidad de una misión interplanetaria. Este estudio de Concurrent Design Facility (CDF) analizará qué instrumentos satelitales existentes podrían reutilizarse para observar Apophis durante su sobrevuelo. También establecerá procedimientos y métodos generales para combinar y reutilizar instrumentos satelitales para monitorear eventos astronómicos.

Misión de demostración tecnológica para plataformas flotantes en Venus

• Este estudio de Concurrent Design Facility (CDF) comenzará a planificar un demostrador de tecnología que podría flotar en la atmósfera de Venus, albergando cargas útiles para analizar la atmósfera del planeta y, en particular, el efecto invernadero. Los datos recopilados proporcionarían información sobre los mecanismos del cambio climático relevantes para el clima de la Tierra. Para controlar la órbita de la plataforma, se considerarán sistemas de propulsión eléctrica que respiran atmósfera.

Aplicación transversal (iniciativa transversal): espacio para la energía sostenible

• La Agenda 2025 de la ESA identifica la necesidad de utilizar el espacio para apoyar la neutralidad climática. Esta actividad preparatoria analizará la oportunidad de una nueva iniciativa transversal para desarrollar la capacidad europea de proporcionar energía sostenible basada en el espacio, para su uso en la Tierra y en el espacio. Los beneficios adicionales pueden ser misiones espaciales futuras más sostenibles y garantizar el papel de Europa en la economía espacial del futuro.