La Agencia Espacial Europea (ESA) ha contratado a la empresa española EMXYS para el primer CubeSat diseñado para operar en la superficie de un asteroide. Don Quijote es una nave espacial del tamaño de una caja de zapatos que será desplegada en el asteroide Apophis por la misión Ramses de la ESA antes de que el asteroide pase cerca de la Tierra el 13 de abril de 2029.

La empresa ilicitana EMXYS se centra en la innovación que diseña, desarrolla y construye sistemas electrónicos de alto rendimiento para aplicaciones espaciales. «La llegada de Apophis representa una oportunidad única», declaró Orson Sutherland, director del programa de la ESA para Marte y más allá. «Es extremadamente raro que un asteroide tan grande -con 375 metros de diámetro, aproximadamente del tamaño de un crucero- pase tan cerca de la Tierra. Al pasar a una altitud de 32.000 kilómetros, su trayectoria lo llevará dentro de la órbita de nuestros satélites geoestacionarios».

“En realidad, se trata de un experimento gratuito, ya que se prevé que la fuerza de la gravedad terrestre provoque deformaciones y, potencialmente, sismos en asteroides, que Don Quijote podrá ahora monitorizar directamente en el lugar.”

El director de la misión Ramsés, Paolo Martino, añade que “ahora que también se ha firmado el último contrato principal, el equipo puede seguir adelante con la implementación de la misión dentro de un plazo inevitablemente ajustado, ¡porque el asteroide no nos estará esperando!”.

Plazo para el lanzamiento

Para cumplir con la fecha límite de lanzamiento prevista para la primavera de 2028 a bordo de un cohete japonés H3, el desarrollo, la integración y las pruebas de Ramses deben completarse en menos de dos años. Para lograrlo, Ramses reutiliza elementos de diseño de la misión Hera de la ESA, que tiene previsto alcanzar el asteroide Dimorphos este noviembre.

Ramses, al igual que Hera, también llevará un par de CubeSats para realizar observaciones más detalladas de su objetivo. Farinella, de la empresa italiana Tyvak International, combinará un radar de penetración terrestre con un analizador de polvo.

Don Quijote es un instrumento suministrado por la empresa española EMXYS, que anteriormente construyó un ‘gravímetro’ para medir la gravedad para el CubeSat Juventas de Hera, cuyo objetivo es intentar aterrizar en el asteroide Dimorphos.

José A. Carrasco, CEO de EMXYS, explica que “anteriormente hemos proporcionado plataformas CubeSat para órbita terrestre baja, pero Don Quijote debe operar en el entorno mucho más exigente del espacio profundo, para luego aterrizar de forma autónoma en una superficie extraña y en gran parte desconocida. Una vez allí, no solo debe sobrevivir, sino también realizar investigaciones científicas complejas simultáneamente y, posteriormente, transmitir los resultados a su nave nodriza Ramses”.

El CubeSat transportará un trío de instrumentos. El Gravímetro para Objetos Pequeños del Sistema Solar (GRASS) está siendo desarrollado por el Real Observatorio de Bélgica con EMXYS para medir el minúsculo campo gravitatorio del asteroide. El MARIE (Experimento de Investigación de la Respuesta de Apophis Inducida por la Magnetosfera), proporcionado a través del Programa Alemán de Ciencia Espacial, un subprograma del programa espacial nacional, y fabricado por la Universidad Técnica de Braunschweig, medirá si el asteroide tiene un campo magnético y cómo podría cambiar al interactuar con el campo magnético y la gravedad de la Tierra. Finalmente, el sismómetro del Instrumento Sísmico para Asteroides (SIA) proviene del centro aeroespacial francés ISAE-SUPAERO, diseñado para realizar las primeras mediciones sísmicas en un asteroide.

Integrar todos los componentes de Don Quijote en un espacio menor que el de un cajón de escritorio también supone un reto, añade Francisco García de Quirós, director de tecnología de EMXYS. «Tenemos que acomodar todos nuestros instrumentos, además de la electrónica de la nave, las baterías y los enlaces entre satélites, junto con ocho propulsores. Al mismo tiempo, debemos mantener un centro de masas cuidadosamente controlado para que los propulsores funcionen con la máxima eficiencia mientras el CubeSat desciende para un aterrizaje seguro».

Aterrizaje

Francesca Ingiosi, supervisora ​​de los CubeSats de Ramsés, señala que «no habrá tiempo para una supervisión humana constante: Don Quijote se autodestruirá por completo, utilizando el seguimiento de características para encontrar un lugar seguro donde aterrizar. Su gravímetro y magnetómetro estarán en funcionamiento durante el vuelo, pero tenemos grandes expectativas sobre su trabajo científico en la superficie».

“Descenderá muy lentamente, pero en la gravedad ultrabaja de Apophis es posible que rebote un poco sobre la superficie. Por lo tanto, el CubeSat está diseñado para operar desde cualquier orientación, aunque la naturaleza precisa de la superficie sigue siendo una incógnita: ¡incluso existe una pequeña posibilidad de que Don Quijote se hunda en el suelo, lo cual no sería bueno!”

Es probable que el asteroide gire de forma caótica, y el paso del día a la noche local implicará grandes cambios de temperatura. Para maximizar nuestra permanencia en la superficie, nos convendría estar en un lugar donde se experimenten tanto el día como la noche, lo que nos permitiría recargar nuestras baterías sin sobrecalentarnos. Pero si termináramos en una zona de sombra prolongada, Don Quijote también cuenta con baterías no recargables como fuente de energía de respaldo.

Ambos CubeSats se están construyendo actualmente en sus respectivos países. Se unirán a la nave espacial Ramses en otoño del próximo año, durante la fase de cualificación de la misión en el Centro de Pruebas ESTEC en Noordwijk, Países Bajos.