Misión al planeta Tierra: TROPICS

No hace ni un año que hablamos de los diminutos, los Cubesats y su potencial. Da la casualidad, ahora, que si hay suerte, la promesa que encierran puede hacerse realidad. Vamos a ello.

Entre los riesgos meteorológicos de hoy, están los huracanes, cada vez más numerosos, más violentos, más destructivos. Hay necesidad de saber más de ellos, cómo y por dónde avanzan, cómo se forman, la fuerza que adquieren con el tiempo. Los satélites actuales, científicos y operacionales, dan muy buena información, desde sus órbitas polares o de alta inclinación. Pero tienen un problema: es uno cada vez, y pueden tardar en volver a un mismo punto de varias horas a varios días por lo que, a la hora de poder hacer previsiones exactas y puntuales, al final no resultan todo lo útiles que deberían. ¿Cómo remediarlo? De la forma que ya avanzamos: una constelación de satélites, y los Cubesats son la plataforma ideal para ello.

Hasta ahora, los Cubesats lanzados son individuales, de prueba tecnológica del concepto, por lo que ahora estamos hablando de la primera misión científica dedicada a estos temas. Se llama TROPICS (Observaciones Temporales de estructura de Precipitación e intensidad de Tormentas con una Constelación de Satélites pequeños) y apunta a mejorar los pronósticos sobre huracanes y tormentas similares con, especialmente, una alta resolución temporal, imposible de conseguir desde las plataformas de satélite convencionales.

Puesto que se trata de una constelación, todos los satélites que se lanzarán son virtualmente idénticos. Para los satélites TROPICS, se ha escogido una recoleta plataforma 3U con unas medidas de 10 x 10 x 36 cm, plenamente desplegado. El bus, sin embargo, es de 2U, una base fabricada según una plataforma desarrollada por la firma Blue Canyon Technologies, donde se encierra todo lo básico para que un satélite funcione, pero con escasa o nula redundancia, contando con ordenador, almacenaje de datos, comunicaciones por banda-S con una antena monopolo, control de actitud triaxial que incluyen ruedas de reacción en miniatura, sensores de

horizonte terrestre y un escáner estelar, generación de energía con un pequeño panel solar de cinco secciones, desplegable y rotatorio una vez en órbita siguiendo el sol, y batería, así como el control termal con mantas multicapa, radiadores y calentadores eléctricos. La parte del instrumento es la 1U que falta, que se trata de una cabeza con una antena rotatoria pasiva (a 30 rpm) que recibirá la energía de microondas emitida por las tormentas. El sistema ha sido sintonizado en doce canales, siete para construir perfiles de temperatura, tres para perfiles de vapor de agua, uno para perfiles de precipitación, construyendo imágenes, y uno más para mediciones de nubes de hielo. Desde su altitud de trabajo, ofrecerá resoluciones de 27 km para mediciones de temperatura, y 17 km para las de humedad, cubriendo un ancho de escaneo de 2000 km. Su masa es muy pequeña, de apenas 5.34 kg cada uno.

La idea original era de tener en órbita una constelación de seis satélites, que serían lanzados en pares, totalizando, obviamente, tres lanzamientos. Pero a la hora de lanzar el primero, su lanzador, el Rocket 3.3 de la firma privada Astra Space, falló cuando la segunda etapa no se encendió. Puesto que estaba plagado de problemas con sus lanzamientos, la NASA optó por cambiar a otro suministrador de lanzamientos, escogiendo la firma Rocket Lab, y su peculiar lanzador Electron. Este lanzador de 18 metros de altura y 1.2 de diámetro, suele usar entre dos o tres etapas, según el perfil de misión. Para TROPICS, se usará esta última variante. Electron basa su nombre en el hecho de que es un cohete “eléctrico”, es decir, sus turbobombas para alimentar su combustible y oxidante a los motores Rutherford son accionados por motores eléctricos alimentados por baterías de polímero de litio, que a medida que se gastan, se van expulsando para aligerar la masa del lanzador. La primera etapa consiste en nueve motores, con uno sólo en la segunda, y uno más en la tercera. El esquema de lanzamiento sigue sin variar, con el siguiente par, las unidades tres y cuatro, para su próximo lanzamiento, no antes del 1 de mayo. El final, si todo va bien, se fija para no antes del 16 de mayo. Ambos se producirán desde la base de lanzamientos que la firma tiene en Nueva Zelanda, en la península de Mahia, Isla Norte.

Estos cuatro no son los únicos satélites de TROPICS que se han construido. Junto con los perdidos el año pasado, en el año 2021 se lanzó, como una de sus muchas cargas a elevar, el satélite que supuso la prueba de concepto, TROPICS Pathfinder, que entregó sus primeros datos en el posterior mes de septiembre, demostrando un rendimiento excepcional. Con la unión de las cuatro unidades restantes, la constelación quedará casi restaurada.

Aunque los satélites compartirán órbitas, a 550 km de altitud, inclinación a 30º sobre el ecuador, cada par se situará en un plano orbital distinto, lo que significará retornar a una misma localización, no en horas o días, sino cada cincuenta minutos. La tarea principal, una vez la constelación formada, se centrará en estudiar las condiciones existentes en los centros de estas tormentas, sus núcleos. Al igual que CYGNSS se centra en las velocidades en los ojos de los huracanes y similares, esta constelación obtendrá datos de las condiciones medioambientales y de los núcleos internos de estos sistemas de tormentas. Y no sólo eso, también, como ya hemos mencionado, servirá para mejorar los pronósticos sobre la evolución de estos sistemas de tormentas de manera puntual.

Es la última oportunidad para poner estos satélites en marcha. Por lo tanto, suerte a todos.