Cheops es una misión conjunta de la ESA y la agencia espacial suiza dedicada a la caracterización de exoplanetas

El Satélite para la Caracterización de Exoplanetas de la ESA, Cheops en referencia a su nombre en inglés (CHaracterising ExOPlanet Satellite), ya ha comenzado su viaje por el espacio a la búsqueda de otros mundos. Desde la base de Kourou, en la Guayana francesa, y a bordo de un cohete Soyuz, se produjo ayer el lanzamiento del primer satélite del entorno europeo que es controlado por España desde la fase inicial.

Arranca así una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la agencia espacial suiza dedicada a la caracterización de exoplanetas de tamaños comprendidos entre la Tierra y Neptuno. Situado en órbita terrestre, realizará fotometría de ultra alta precisión de estrellas brillantes ya conocidas por albergar planetas. Su lanzamiento estaba previsto para el martes, pero se pospuso un día por problemas de software del cohete.

Misión rápida y de bajo coste

La caracterización es estos exoplanetas es fundamental para comprender su formación, origen y evolución. Para eso se medirá su tamaño y masa, lo que permitirá conocer su densidad y si el planeta es predominantemente rocoso o gaseoso. Este es un primer paso para determinar la posible existencia actual o pasada de vida.

Se trata de la primera misión pequeña (tipo S – SMALL) de la ESA y se plantea como una experiencia piloto que pretende demostrar la viabilidad de esta nueva tipología de proyectos para dotar de dinamismo al programa científico en un perfil de bajo coste. La característica más importante de las misiones Small es que han de ser rápidas, con hasta 6 años de desarrollo, y de bajo coste, con un presupuesto máximo de 150 millones de euros. 

Participación española

Cheops es un proyecto liderado por Suiza, en lo que se refiere a la carga útil e instrumento principal, y por España en lo que concierne a la plataforma del satélite y su integración completa. Esta plataforma está basada en la del programa SEOSAT/INGENIO y, para su puesta a punto, se ha constituido un consorcio formado por más de 15 empresas de las cuales siete de ellas son españolas. Airbus Defence and Space España encabeza el desarrollo del satélite Cheops, cuyo  contrato asciende a casi 25 millones de euros.

La ESA seleccionó la oferta española por su calidad técnica y cumplimiento de especificaciones. El resultado se decidió tras una dura competición con otros países europeos, particularmente, con Reino Unido. El CDTI, en su calidad de delegación española en la ESA, ha gestionado la contribución y participación española en esta misión.

Adicionalmente a su papel en el desarrollo del satélite, España también es responsable del desarrollo del centro de control de las operaciones (Mission Control Centre – MOC). El Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) será el encargado de dirigir esta área situada en la sede del Instituto en Torrejón de Ardoz (Madrid), y más concretamente en su Centro Espacial (CEIT), desde donde se operará el satélite y la programación de datos asociados a la telemetría transmitida por éste.

Por su parte, el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) forma parte del equipo científico. En el proyecto participan 21 instituciones científicas de diez países diferentes, entre los cuales hay distintos representantes españoles, como, por ejemplo, dos investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

En lo relativo al MOC, la compañía española GMV es responsable de la completa integración del centro de control, lo que incluye el desarrollo e integración del Sistema de Dinámica de Vuelo (FDS, Flight Dynamic System), el Sistema de Control de Misión (MCS, Mission Control System) y el Simulador Operacional del Satélite (SCSIM, Spacecraft Simulator), así como la integración de estos elementos con la infraestructura del segmento terreno, incluidas la estaciones terrestres, situadas en Torrejón y Villafranca, proporcionadas por el INTA.

Futuras misiones de la ESA, como PLATO y ARIEL, también con participación española, irán un paso más allá y podrán analizar la composición de las atmósferas de los planetas observados y sus posibles ingredientes biológicos.

Distintas fases

Los ingenieros de INTA operarán la misión tanto en la fase de órbita temprana (LEOP, Launch and Early Orbit Phase) y la de puesta en servicio (CP, Commissioning Phase), fases especialmente críticas donde se verifica el correcto funcionamiento del segmento espacio y del instrumento; como en la fase nominal o de operación rutinaria. 

La fase LEOP, cuya duración prevista oscilaría entre 4 y 7 días, se inicia una vez que el satélite es separado del lanzador y finaliza cuando se terminan de realizar los chequeos iniciales del estado del satélite en su órbita de referencia. Con el fin de aumentar el tiempo de comunicación entre tierra y el satélite, durante la fase de LEOP, además de las estaciones terrenas de INTA Torrejón (principal) y Villafranca (backup), se emplean las de Kiruna y Troll. 

En la fase LEOP, el MOC, tras comprobar el estado de los equipos e instrumentos, establecerá contacto por primera vez con el satélite y realizará las maniobras necesarias para situarlo en la órbita correcta. 

Las actividades de Puesta e Servicio, IOC (In-Orbit Commissioning), comienzan una vez finalizada la fase de LEOP. En este momento se verifican todas las operaciones del satélite, su correcto desarrollo con el segmento terreno, y se procede a la calibración y validación de los productos de la misión.

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