Nuevos trucos para un viejo satélite
XMM-Newton, que investiga el Universo más caliente mediante rayos X, es uno de los observatorios orbitales más longevos y productivos de Europa. Y ahora, gracias al trabajo en equipo y a la innovación técnica, está listo para seguir funcionando por mucho tiempo.
Lanzado hace 17 años, este telescopio de la ESA ha ayudado a científicos de todo el mundo a comprender algunos de los fenómenos más misteriosos del Universo, desde la formación de galaxias hasta lo que sucede dentro y fuera de los agujeros negros.
Con 3.800 kg de peso y 10 m de envergadura, XMM-Newton es el mayor satélite científico construido en Europa, y los espejos de su telescopio son los más sensibles que jamás se hayan desarrollado.
Aunque estaba previsto que funcionara unos diez años, este robusto observatorio ha sorprendido a todos al durar casi dos décadas sin mostrar signos de agotamiento.
Pero el éxito de XMM-Newton no se debe únicamente a la solidez del satélite, sino también a la estrecha colaboración entre el centro astronómico de la ESA en Madrid, España, y los controladores de la misión en el centro de operaciones de la ESA en Darmstadt, Alemania.
“Con un total de 4.775 artículos científicos hasta la fecha, 358 de ellos publicados tan solo este año, el éxito de la misión es impresionante, abarcando muchísimas áreas de la astrofísica”, apunta el científico del proyecto Norbert Schartel.
No obstante, para que la nave conserve la salud para llegar a la tercera década, el equipo debe seguir desarrollando y probando nuevas técnicas de control. Por ejemplo, un complejo cambio del sistema de control de la órbita ha permitido reducir casi a la mitad el consumo de combustible.
Funcionando casi sin combustible
En primer lugar, para mantener el satélite XMM en órbita se necesitarán encendidos ocasionales de los propulsores, aproximadamente uno al día, y eso significa consumir combustible.
Como explica Marcus Kirsch, responsable de operaciones del satélite: “Tenemos combustible de sobra y, con los años, hemos visto cómo usar cada vez menos para mantener nuestra órbita científica”.
“El combustible se distribuye en cuatro depósitos separados, pero es el depósito principal el que se agotará primero. Gracias a este diseño, no utilizamos el combustible que queda en los otros depósitos, sino que todo se lleva al depósito 1. Esto nos permitirá continuar funcionando hasta la próxima década”.
De vuelta en la sala de control
Como parte de este proceso, el equipo de control de vuelo volvió a la gran sala de control principal del centro de control de la misión en noviembre — por primera vez desde el lanzamiento en 1999— para llevar a cabo un apretado calendario de simulaciones durante cinco días. El equipo normalmente trabaja en una sala más pequeña y dedicada, que comparte con los equipos de las misiones Integral y Gaia.
Estas simulaciones permitieron comprobar los procedimientos utilizados para trasladar el combustible y reconfigurar el satélite XMM para que siga funcionando más allá de 2017.
Nadie ha hecho esto antes
“No hay muchas naves que empleen un sistema de depósitos de combustible especialmente diseñado como el de XMM”, reconoce Nikolai von Krusenstiern, ingeniero de operaciones de la nave.
“Por lo que sabemos, hasta ahora nadie ha intentado trasladar el combustible de un depósito a otro con un diseño como el nuestro en un satélite en órbita, y queremos invertir todo el tiempo necesario para minimizar los posibles riesgos para la misión”.
El reabastecimiento de depósito a depósito nunca estuvo previsto en las especificaciones de diseño originales, ya que no se esperaba que XMM durase tanto tiempo, por lo que la constructora Astrium (actualmente, Airbus Defence & Space) no contaba con un proceso para ello.
“Airbus nos ha prestado una inestimable ayuda, llegando incluso a ponernos en contacto con el diseñador, ya retirado, del sistema de combustible para que nos ayudara a diseñar los procedimientos con seguridad”, explica Nikolai.
La tercera década de XMM
El equipo ahora analizará los resultados de las simulaciones del pasado mes con el fin de reconfigurar la nave en 2017. De esta forma se complementará la cuidadosa optimización de los procedimientos de control de vuelo ya implementada, contribuyendo así a mantener los propulsores de XMM en funcionamiento, y la nave en órbita, hasta 2023.
Después, el equipo contará con un plan de bajo riesgo confirmado para llevar a cabo el reabastecimiento de combustible, lo que permitiría al satélite continuar su misión científica hasta bien entrado en su tercera década.
Como reconoce Marcus: “El tiempo invertido en formación y simulaciones durante el pasado mes ha sido muy valioso para todo el equipo”.
“Hemos trabajado juntos hasta dar con una buena solución para que XMM siga funcionando en las próximas décadas, y cada uno de los ingenieros ha disfrutado de una excelente experiencia de formación que le servirá para su trabajo con XMM o para llevarla consigo a otras misiones”.
