El pasado día 13, la Agencia Espacial Europea (ESA) anunció los 10 experimentos seleccionados para participar en los programas REXUS (cohete de sondeo) y BEXUS (globo estratosférico). Entre ellos se encuentra HERCCULES un proyecto que será desarrollado por un equipo de estudiantes de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) para ser lanzado en globo estratosférico en octubre 2022.
Estos programas permiten a los estudiantes de universidades y escuelas superiores de toda Europa realizar experimentos científicos y tecnológicos. Cada año se lanzan dos cohetes y dos globos, con hasta 20 experimentos diseñados y construidos por equipos de estudiantes. En concreto, REXUS/BEXUS se realiza en virtud de un acuerdo bilateral entre el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y la Agencia Espacial Nacional Sueca (SNSA). La agencia sueca se ha puesto a disposición de estudiantes de otros países europeos a través de una colaboración con la ESA.
Dentro de los seis experimentos elegidos para volar en globo estratosférico (BEXUS) se encuentra HERCCULES (Heat-transfer and Environment Radiative and Convective Characterization in a University Laboratory for Experimentation in the Stratosphere), propuesto por un grupo de estudiantes de la UPM.
El equipo de la UPM es el único equipo procedente de una universidad española que ha sido seleccionado en la convocatoria. La ESA ha desvelado que la elección ha sido compleja por las buenas propuestas recibidas. “Debido a la gran calidad de las propuestas y al limitado número de plazas disponibles en los vehículos de lanzamiento, el proceso de decisión resultó muy difícil para el comité de selección”.
HERCCULES pretende estudiar la transferencia de calor por convección en la estratosfera, así como caracterizar el entorno térmico radiactivo durante el vuelo de este tipo de plataformas. Su objetivo es mejorar el análisis y el diseño térmico de las misiones en globos estratosféricos para reducir la incertidumbre y optimizar diseños.
La idea de este proyecto parte de varias tesis doctorales desarrolladas en el Instituto Universitario de Microgravedad “Ignacio da Riva” (IDR/UPM). Los investigadores del IDR tienen una dilatada experiencia en el campo de los vuelos estratosféricos, ya que han contribuido, como responsables del análisis y el diseño térmico, en las misiones SUNRISE que estudian la estructura de la atmósfera solar mediante un telescopio embarcado en un globo estratosférico y cuyo tercer vuelo está previsto para junio de 2022. Esta misión, SUNRISE III, ha permitido a los investigadores del IDR constatar cómo aún es necesario mejorar la metodología de análisis de este tipo de plataformas. De hecho, Isabel Pérez Grande, investigadora principal de la contribución del IDR al proyecto SUNRISE III y especialista en control térmico espacial, está ligada al proyecto de los estudiantes de la UPM proporcionándoles su apoyo y experiencia.
El equipo de HERCCULES lo conforman 12 estudiantes de la UPM bajo la dirección de David González Bárcena, estudiante de doctorado y profesor ayudante en el departamento de Mecánica de Fluidos y Propulsión Aeroespacial. Se trata de un grupo multidisciplinar y de distintos niveles formativos: un estudiante del Grado en Electrónica de Telecomunicaciones y otro del Grado en Sistemas de Telecomunicaciones, ambos de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Sistemas de Telecomunicación (ETSIST); un estudiante del Máster en Software de Sistemas Distribuidos y Empotrados de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sistemas Informáticos (ETSISI), una estudiante del Máster en Sistemas Espaciales (MUSE) y ocho estudiantes de doctorado de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE). “Todos ellos podrán aprovechar la experiencia que supone la participación en este proyecto en sus respectivos programas académicos”, sostiene David González.
El trabajo de los estudiantes se centrará en la realización del experimento siguiendo todas las fases de desarrollo de un proyecto espacial: lo diseñarán, construirán, probarán y volarán. Expertos de DLR, SSC, ZARM y ESA brindarán soporte técnico a los equipos de estudiantes durante todo el proceso. En febrero habrá una revisión del diseño preliminar, coincidiendo con una semana de formación específica para los estudiantes.
HERCCULES será diseñado, fabricado y ensayado íntegramente en las instalaciones del IDR, tal y como se hizo con el proyecto TASEC-Lab, un prototipo del experimento HERCCULES que fue lanzado desde el aeropuerto de León el pasado mes de julio. En él, el mismo equipo que ahora participará en el programa BEXUS junto con varios estudiantes del Máster en Sistemas Espaciales, desarrollaron un pequeño experimento cuyo diseño se aproxima al de un CubeSat de 3U.
Los estudiantes de la UPM contarán con el apoyo técnico de los investigadores del IDR y del grupo de investigación STRAST de la UPM. “Este apoyo del IDR es fundamental, dada su amplia experiencia en proyectos espaciales entre los que destacan el UPMSat-1 y el UPMSat-2, este último, lanzado en septiembre de 2020 y actualmente completando su misión en órbita alrededor de la Tierra. Además, varias empresas nacionales como Geónica o BHDynamics se han ofrecido a colaborar en este interesante proyecto”, destaca el director del proyecto HERCCULES.
HERCCULES será lanzado desde SSC, Esrange Space Center, en el norte de Suecia en octubre de 2022. Dicho lanzamiento será financiado por el programa BEXUS y los estudiantes podrán asistir in situ a toda la campaña invitados por la ESA.
