De la universidad al espacio con un sat¨¦lite ¡®hecho en casa¡¯

En una peque?a sala limpia, dos j¨®venes con bata blanca, gorro, mascarilla y calzas, manipulan la estructura de un cubo met¨¢lico de medio metro de lado. Manejan l¨¢minas de panel solar y de manta t¨¦rmica. En las estanter¨ªas hay unos cuantos equipos electr¨®nicos. Cuando est¨¦ terminado lo que ahora es un caj¨®n de aluminio, el a?o que viene, se colocar¨¢ en un cohete y saldr¨¢ al espacio. En este mismo edificio estar¨¢ el centro de control de la misi¨®n. El sat¨¦lite es el UPMSAT-2, los dos j¨®venes son estudiantes de doctorado de la Escuela T¨¦cnica Superior de Ingenieros Aeron¨¢uticos (ETSIA) y su taller espacial est¨¢ a las afueras de Madrid, en el campus de Montegancedo de la Universidad Polit¨¦cnica, en concreto en el Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio da Riva (IDR/UPM).

¡°Mientras mis compa?eros est¨¢n haciendo proyectos te¨®ricos, en ordenadores, yo estoy trabajando en un sat¨¦lite de verdad, con piezas que van a ir al espacio¡±, dice Carlos de Manuel, 22 a?os. En el UPMSAT-2 se ocupa del esquema el¨¦ctrico: la bater¨ªa, los paneles solares, etc¨¦tera. ¡°Es un proyecto espacial de verdad¡±, dice Isabel P¨¦rez Grande, responsable del ¨¢rea de control t¨¦rmico espacial. Ella hizo el doctorado precisamente con el precursor de este sat¨¦lite en construcci¨®n, el UPMSAT-1, que vol¨® en el espacio en 1995. ¡°Fue una experiencia apasionante: yo era estudiante pero estaba trabajando con el sector espacial a fondo...¡±, recuerda esta profesora de aeron¨¢uticos.

El proyecto ronda el mill¨®n de euros y el lanzamiento saldr¨¢ gratis

¡°En el sat¨¦lite volar¨¢n, sobre todo, equipos y componentes de diversas empresas, incluido el ordenador principal, para su certificaci¨®n de vuelo espacial¡±, explica Jos¨¦ Meseguer, director del instituto. El coste del proyecto, contin¨²a, ronda el mill¨®n de euros y el lanzamiento saldr¨¢ gratis, ya que el Centro para el Desarrollo Tecnol¨®gico e Industrial (CDTI) ha facilitado la puesta en ¨®rbita del peque?o UPMSAT-2 en el mismo cohete en el que saldr¨¢, el a?o que viene, el sat¨¦lite espa?ol de observaci¨®n de la Tierra Ingenio. Para este proyecto tambi¨¦n obtienen piezas gratis de empresas espaciales, contin¨²a Meseguer, catedr¨¢tico de la ETSIA. El objetivo, adem¨¢s de la faceta de formaci¨®n de j¨®venes ingenieros, es lograr la construcci¨®n en serie de este peque?o sat¨¦lite para m¨²ltiples usos en el espacio y con un coste de unos 600.000 euros.

En el Instituto Ignacio da Riva, donde trabajan casi 40 personas entre profesores, doctorandos, estudiantes y personal t¨¦cnico, se desarrollan m¨¢s actividades espaciales, como la participaci¨®n en los proyectos Solar Orbiter y ExoMars, de la Agencia Europea del Espacio (ESA). Y ahora est¨¢n poniendo en operaci¨®n la denominada sala de dise?o concurrente, cedida precisamente por la ESA, donde una docena de personas pueden desarrollar un proyecto de ingenier¨ªa de manera que toda modificaci¨®n o aportaci¨®n de cada miembro del equipo se refleja inmediatamente en el resultado general y en los sectores afectados en los que est¨¢n trabajando otros, explica Ignacio Torralba, de 29 a?os, f¨ªsico, que hace su doctorado con la c¨¢mara de vac¨ªo del instituto. ¡°La sala es la ¨²nica instalaci¨®n de este tipo que hay en Espa?a¡±, destaca Meseguer.

Con una maqueta, descubrieron la causa de la ca¨ªda de un avi¨®n en 2011

Del vac¨ªo espacial a la atm¨®sfera terrestre: la otra gran actividad del instituto tiene que ver con la aerodin¨¢mica, en gran parte mediante contratos con arquitectos y empresas de ingenier¨ªa que necesitan estudiar y probar sus dise?os en condiciones lo m¨¢s reales posible para ver qu¨¦ problemas pueden surgir y c¨®mo van a reaccionar sus construcciones ante el viento, las corrientes o en el desplazamiento.

¡°Estudiamos, por ejemplo, la aerodin¨¢mica de los trenes de alta velocidad¡±, explica Sebasti¨¢n Franchini, de quien depende el ¨¢rea de ensayos en t¨²nel, mostrando una maqueta del tren de alta velocidad para la l¨ªnea La Meca-Medina, en Arabia Saud¨ª. Con esa t¨¦cnica han medido en estas instalaciones ¡°las fuerzas que act¨²an sobre el tren a 300 kil¨®metros por hora¡±, a?ade. Hacen las maquetas de madera o de PVC, con la t¨¦cnica de impresora 3D para que una m¨¢quina vaya construyendo f¨ªsicamente, capa a capa, el modelo siguiendo las instrucciones detalladas en el ordenador. Ahora, en un largo t¨²nel de viento tienen todo listo para un an¨¢lisis con la t¨¦cnica de velocimetr¨ªa de imagen de part¨ªculas. Las part¨ªculas de aceite en suspensi¨®n en el aire se iluminan con l¨¢ser y as¨ª se pueden grabar los flujos en movimiento y las turbulencias alrededor de la maqueta en estudio, por ejemplo un puente o un alto edificio.

Este equipo analiz¨® el tejado de la T-4 de Barajas y varias torres de control

¡°Este, por ejemplo, es un edificio de unos 200 metros de altura, en Benidorm, con la fachada de cristales, y en los ensayos se obtuvo informaci¨®n para tener en cuenta esos factores en el dise?o¡±, explica Franchini. ¡°Llevamos ya 18 puentes¡±, a?ade Meseguer, y cuenta c¨®mo ellos encontraron la soluci¨®n para uno que vibraba peligrosamente en Extremadura, con vientos de 30 kil¨®metros por hora. El remedio fue a?adir unos tejadillos al dise?o original. ¡°Estudiamos tambi¨¦n los tejados de la T-4 de Barajas para comprobar que no los levantar¨ªa el viento y, desde entonces, hemos analizado el dise?o de todas las torres de control en Espa?a, adem¨¢s de varias en otros pa¨ªses¡±, recalca.

Franchini explica que cuentan ahora con un peculiar contrato para hacer el estudio aerodin¨¢mico de un arco que se proyecta para Catar, ¡°como una catarata de agua, de 100 metros de ancho y 50 de alto... con un caudal superior al del T¨¢mesis¡±. Y menos singular, pero no menos importante, es el estudio de aerogeneradores en los t¨²neles de viento, para determinar c¨®mo reaccionar¨¢n con la velocidad del aire y cuando este sopla de diferentes direcciones. Las palas de los modernos molinos son muy flexibles y vibran mucho, lo que afecta a su aerodin¨¢mica y, si no se tiene en cuenta este factor, se estropean antes. Una maqueta de m¨¢s de un metro de di¨¢metro reproduce la isla chilena de Juan Fern¨¢ndez. ¡°Se cay¨® un avi¨®n, un Casa C212 Aviocar, en 2011, en su segundo intento de aterrizaje, y Airbus nos encarg¨® investigar, buscar una explicaci¨®n de lo ocurrido¡±, dice Meseguer, mostrando en la maqueta la ladera de una monta?a donde el viento, seg¨²n descubrieron estos ingenieros, jug¨® una mala pasada al avi¨®n.

¡°Formamos buenos ingenieros con experiencia¡± dice el director del centro

El espacio atrae a los estudiantes, y el Instituto Ignacio da Riva elige a los mejores que se presentan. ¡°Estamos preparando un m¨¢ster oficial¡±, se?ala Meseguer, y resalta que los 15 o 20 estudiantes que participaron en el UPMSAT-1 fueron todos a trabajar al sector espacial, en Espa?a o en Europa. ¡°No podemos olvidar que con nuestros proyectos y contratos con la industria... lo que ofrecemos a la sociedad son buenos ingenieros con experiencia de trabajo en un proyecto real¡±.