La empresa española Deimos ha firmado el contrato con la Agencia Espacial Europea (ESA) para llevar a cabo el proyecto DRACO (Demonstrate the break-up process of a spacecraft during re-entry), una misión valorada en 17 millones de euros, que busca avanzar en la comprensión del proceso de destrucción aerotérmica de satélites durante su reentrada en la atmósfera.
Este proyecto, que comenzó su desarrollo en junio de 2024 y cuyo lanzamiento está previsto para principios de 2027, es clave para el desarrollo de técnicas que mejoren la fragmentación controlada y la reducción de residuos espaciales en la órbita terrestre baja. Su objetivo es diseñar un satélite equipado con instrumentos avanzados, como termopares y cámaras, para monitorizar y grabar el comportamiento físico del satélite durante su destrucción en la reentrada.
Además, se buscará recoger información espectral en tiempo real, devolviendo al menos 20 MB de datos durante el proceso. El núcleo de la misión es un pequeño satélite que será insertado en una órbita controlada, diseñada específicamente para replicar las condiciones de una reentrada no controlada. Este satélite transporta un instrumento a bordo que recopilará datos desde el punto de entrada (Entry Interface Point, EIP) a 120 kilómetros de altitud, hasta que la cápsula de reentrada se separe del vehículo principal a unos 60 kilómetros.
“La ciencia del reingreso es un elemento esencial del diseño de los esfuerzos para evitar su desaparición. Necesitamos comprender mejor lo que sucede cuando los satélites se queman en la atmósfera, así como validar nuestros modelos de reingreso”, afirma Holger Krag, director de Seguridad Espacial de la ESA, durante la presentación. “Por eso, los datos únicos recopilados por Draco ayudarán a orientar el desarrollo de nuevas tecnologías para construir más satélites desechables para 2030”, continúa el directivo.
El diseño de la nave DRACO se basa en la plataforma SatEO lite de Deimos y aloja un Dispositivo de Control de Datos (DDCU) térmicamente aislado. Este dispositivo capturará información crítica de la reentrada, como imágenes de cámaras infrarrojas, datos de termopares y sensores de tensión. Toda esta información será transmitida a la cápsula de reentrada, que posteriormente retransmitirá los datos a la Tierra tras su separación de la plataforma principal.
En la fase final, cuando la cápsula de reentrada despliegue su paracaídas, comenzará la transmisión de los datos recopilados a un segmento de comunicaciones en el espacio. El análisis de estos datos permitirá verificar los modelos actuales de desintegración y realizar pruebas de tecnologías de diseño orientadas a minimizar los restos que alcancen el suelo, dentro del marco de la iniciativa «Design for Demise» (D4D).
Innovaciones en hardware y tecnología de reentrada
El diseño de la misión incluye un sistema de protección térmica que garantizará el registro de datos hasta una altitud de 70 kilómetros, así como un sistema de control de actitud pasivo para estabilizar la orientación del satélite durante su desintegración. Además, el proyecto contempla la incorporación de un aeroshell, una cápsula que sobrevivirá a la reentrada y retrasará el impacto para asegurar la transmisión de los datos recogidos antes de que la nave se desintegre por completo.
El hardware utilizado en la misión DRACO tendrá un alto nivel de madurez tecnológica (TRL), lo que permitirá la validación de técnicas de diseño para la fragmentación temprana y el cumplimiento de los estrictos requisitos de la ESA en cuanto a la reducción de residuos espaciales y la sostenibilidad en el entorno orbital.
«Aunque es difícil obtener datos de un satélite durante su destrucción, actualmente es imposible recrear las circunstancias exactas sobre el terreno. Podemos utilizar la experimentación para probar diversos materiales y elementos de una nave espacial en túneles de viento a una escala limitada», afirma Stijn Lemmens, director del proyecto Draco en la Oficina de Residuos Espaciales de la ESA .
“Pero aún no es posible imitar fielmente la increíble velocidad, la cantidad de fuerza real y los movimientos de una reentrada no controlada. Para realizar imitaciones más completas, el modelado virtual es una gran herramienta que puede manejar cualquier extremidad, pero necesita calibración y conjuntos de datos sobre los que construirse”. Para recopilar este nuevo y exclusivo conjunto de datos es necesario construir un satélite destructible con un módulo indestructible a bordo para realizar observaciones in situ, lo que conlleva sus propios desafíos.
“Para que el reingreso sea representativo, Draco debe ser una nave espacial de órbita baja terrestre promedio, y luego la equipamos con sensores y cámaras capaces de ser lo suficientemente resistentes como para que puedan recopilar datos durante el mayor tiempo posible, mientras el satélite a su alrededor se quema”, explica Stijn.
“Por otra parte, su cápsula indestructible debe ser capaz de soportar las fuerzas de la reentrada, así como de proteger un sistema informático durante todo el violento proceso de destrucción mientras sigue conectado a los sensores, con el cableado extendiéndose desde él como un pulpo”, explica Stijn.
Por su parte, Tim Flohrer, director de la Oficina de Basura Espacial de la ESA, explica que “Draco es una misión apasionante que arrojará luz sobre muchas de las incógnitas que se producen durante las reentradas de los satélites. Lo irónico es que el desarrollo de su nave espacial y su cápsula se beneficiará sobre todo de los datos que recogerá”. “Draco nos permitirá salir del círculo vicioso del huevo y la gallina y crear un conjunto de datos diferente para calibrar nuestros sistemas y modelos y avanzará en la implementación de tecnologías de cero residuos en el futuro cercano”.
El consorcio encargado del proyecto DRACO, liderado por Deimos, incluye socios europeos de renombre como el Von Karman Institute (Bélgica), Fluid Gravity Engineering y Vorticity (Reino Unido), y Hyperschall Technologie Göttingen (Alemania). Esta colaboración transnacional refuerza la capacidad técnica del proyecto y subraya la importancia de la sostenibilidad espacial en el futuro de las actividades orbitales.
El director ejecutivo de Deimos, Simone Centuori, destacó la relevancia del proyecto, afirmando que “DRACO no solo consolidará la posición de Deimos como líder en el desarrollo de satélites pequeños, sino que también contribuirá significativamente a la sostenibilidad del entorno espacial”.
La misión DRACO, financiada inicialmente con tres millones de euros, es un paso decisivo hacia el diseño de satélites que se desintegren de manera segura, allanando el camino para un espacio más limpio y sostenible. Además, los datos recogidos serán fundamentales para validar modelos de reentrada y desarrollar tecnologías de Design for Demise (D4D), en línea con la estrategia de «Zero Debris» de la ESA.
