Artículo BIT
Agencia Espacial Europea: ESOC, centro de operaciones de la ESA
MONOGRÁFICO AGENCIA ESPACIAL EUROPEA Con más de 650 persona trabajando en sus stalaciones de Darmstadt fAlemanial este establecimiento tiene como objetivo asegurar y realizar el control de los satélites de la Agencia Europea del Espacfa Este artículo intenta resumir cuáles son las 7 mil de un ESOC centro de operaciones de la ESA é Comas Bulló C tKuropean Space Operations CenterJ eSj como su nombre indica5 el centro donde se preparan y ejecutan las operaciones de los satcl tes propios o gestionados por la Agencia Euro pea del Espacio 1 Pero ESOC es también nudo principal del cual penden el grupo de estaciones de rastreo de satélites de la Agencia1 conocidas bajo el nonv bre de ESTRACK5 cada una de las cuales car liza la información intercambiada entre los satélites y sus controladoresI ESOC5 en definitiva5 procura los medios sarios para que el usuario final obtenga del satélite en órbita todos los productos que de él se cspcren1 ya sean datos científicos1 inforiThv ción meteorológica enlaces de telecomuniew ciones5 imágenes de la superficie de la tierra o de un asteroide cercarles l Con ésto se consigue alcanzar uno de los objetivos principales de la Agencia Eu pea del Espaciof a veces ohh dadot que es el de promocfr nar yl en cierto modot gestfa nar la subvención a la indus tria europea para su participfr ción en el desarrollo de altas tecnologías El fíróleff de ESOC El trabajo del centro empieza varios años antes de que el satélite esté en órbita 1 De hccho5 el grupo de especialistas en análisis de misiói en su mayoría ingenieros aeronáuticos y físicost son llamados ya en los principios de un proyecto1 cuando éste no es más que una propuesta cieiv tífícaI Hilos definen una órbita que optimize los beneficios que los ausuariosM esperan obtener de la misióni Por otro lado1 y también en las primeras tases de un proyectOj todo un equipo de especialis tas de los más diversos campos de la ingeniería1 incluida las telecomunicaciones1 definen las especificaciones que debe cumplir lo que se conoce por usegmento terrenos Con elloJ se debe garantizar que las estaciones de rastreo estén equipadas con los medios más eficientes para comunicar el centro de control con el satélite y que el centro de control también parte del Ksegmento terrenow5 podrá procesar toda la información que intercambia con el satélite A medida que el proyecto avanza1 estas especifv caciones van convirtiéndose en contratos con la industria5 principalmente europea5 que va a ser la encargada de convertirlas en equipos1 paque tes de software1 cte bajo la estricta supervisión técnica de los especialistas de HSOC l A medida que el día del lanzamiento se aprox mas las preparaciones crecen en EiSOC para la que5 indudablemente5 es la fase más critica en la vida de un satéliter Kl lanzamiento y sus prime ros días de Knavegación espacialn1 La totalidad del segmento terreno es examinado cuidadosamentc1 elemento a elemento1 Kl lan zamiento y las actividades postOanzamiento son simuladas una y otra vezI Los controladores1 KniñerasM del satélite5 ensayan los procedimieiv tos a seguir Se intenta descubrir todo posible problema que pueda aparecer no sólo durante el lanzamientOj sino también a lo largo de la vida del satéliteí para asegurar que las operaciones sean lo más eficientes y scguras1 El lanzamiento es siempre el momento más impresionantet especialmente para los que puc den presenciarlo en vivo1 Pero hay otro momento quizás más extraordinario y no menos impresionante para aquellos que están relacionados directamente con el satélites ESOC entre ellost y que no es visible al ojo humane Este momento es la wseparaciónM del satélite del lanzador Tiene lugar a varios ciciv tos de kilómetros de la superficie de la Tierra y entre diez y quince minutos después de levaiv tarse el cohete Los controladores5 desde ESOCj podrán saber con exacritud dónde se encuentra ese punto en el que el satélite entra por primera vez en el espacie Los controladorcs registran inmediatamente las primeras informaciones que envía el satélite sobre su estado y el de sus uexperimentos a bordoM5 también llamados Kcarga de pagoM5 traducción del término inglés tíPayloadB1 Kl flujo cié información del satélite aumenta a medida que los distintos sistemas a bordo van siendo activados y las maniobras para su estab lización y correcta disposición respecto a su órbita nominal van siendo ejecutadasI Durante las siguientes horas e incluso díass dependiendo de la complejidad u objetivo del satélitet se van encadenando toda una serie de acontecimieiv tos1 previamente planificados para que el satél te alcance su faseoperacional5 en la que los usuarios finales del satélite empezarán a recibir su información Una vez el satélite llega a su fase operacionalt ESOC va a seguir con los servicios de control y mantenimiento en órbita de sólo algunos de los satéliteSj principalmente los científicos1 Para las demás misiones 5 las operaciones son transfciv das a otros centros u organizadores5 como en el caso del satélite Olympus que se controla desde Fucino1 en Italia o de la serie de satélites ECS que se controlan desde Redi en BélgicaI Estas pocas líneas clan una ligera idea de cómo ESOC se va involucrado en el desarrollo de una misióiL De tocias las actividades que ello conllt vc quizás la más atractiva desde el punto de vista del neófito sea la que1 en definitiva5 le da nombre a HSOCí las operaciones1 es decir5 el control del satélite No debemos olvidar5 sin embarge que antes de que un satélite pueda ponerse en órbita y ser controlado1 ESOC ha tenido que realizan tal y como expliqué anteriormente un cnoi me esfuerzo de preparación Podría incluso arriesgarme a decir que el 7096 del trabajo de ESOC se realiza con anterioridad al micnUK El control del satélite Iodos los satélites5 independientemente de su misión u órbita1 tienen algo en comúni son con trolados desde tierrai La vida de un satélite puede dividirse en varias fases bien definidaSj en que su supervisión va pasando de centro a centro1 En la primera fase1 antes de ser amontadoM en su lanzador se va a comprobar que cada uno de sus sistemas podrá resistir las extremas coiv diciones que se dan durante el lanzamiento y en el propio espackh lista tase está gestionada por ESTEC5 otro establecimiento de la ESAI En la siguiente fascJ que va desde la ignición hasta su separación del lanzador y para evitar interferencias con éste5 el satélite está configi rando en umodo silenciosos es dccir5 no hay posibilidades de comunicarse con éL Después de la separación entramos en una de las fases más críticas llamada en inglés uEarly Orbit Pilase51 y que se traduciría por wfasc in cial de puesta en orbital En ella se comprue han todos sus sistemas mientras el satélite avanza hacia su órbita nominaL Es aquú prec samentCj donde ESOC reemprende su act La fase final5 fase operaciona durará toda la uvida útil11 del satélite1 es dccir5 hasta que los instrumentos de la carga útil o el sistema de mantenimiento en órbita fallen irreversible mcnte1 sin olvidar la posibilidad de que se acabe el combustible de a bordo5 que permite mantener el satélite en la trayectoria cstablc Desde la separación en adelanten se establece una comunicación bidireccional centro de trol satélite La información de bajada5 uDown link11 o lelc metría5 es transmitida por el satélite y consiste en una señal codificada que modula a una poi tadora de radio IrecuenciaL Esta es recibida por la amena de una estación terrena donde es dcmoludada1 decodificada y acondicionada para su transmisión por enlaces convencionales al centro de controL En el centro de control esta telemetría es pro cesada en tiempo real y prescntada5 a través de las pantallas de un ordenador al controlados quien determina qué acción tomar en caso de contingcnciaSj con la ayuda de sus manuales de procedimientos y del propio ordenador Hl ordenador es de hecho una pane esencial en esta cadciKL Tama es su importancia en E5OC5 que casi un 30X del personal del centro está vinculado a su mantenimiento y desarrollo de nuevas aplicaciones1 Si el controlador decide mandar una orden al satélites ya sea para cambiar su configuración5 para encender los propulsores que permitan cambiar su orientación o1 en generad transmitir le una información utilizará al mismo ordena dor para iniciar al camino recíproco al de la tele metría1 Así5 la computadora va a comunicarse con la estación terrena a través1 nucvamcnte1 de enla ees convcncionalcs1 suministrándole la informa ción a mandar en forma de telecomando al satc litc Kn la cstación5 esta información es codifica da yi a través de otra portadora de radio lix cuencia y una antena5 radiada hacia el espacio1 La elección de la estación a utilizan tanto en la recepción de las señales de bajada5 Dovv link11 como de las de subida5 ttUpinkM1 depende de otro equipo de gentei los controladorcs de la rcd1 Estos se basan para su elección no sólo en el hecho de que el satélite sea visible1 en el seiv tido radio eléctrico1 desde la situación cscogida5 sino también en el estado de las comunicaciones del centro de control con la estación tcrrcna5 que controlan y observan pcrnanentcmcntc Kl rastreo o uTracking51 es la tercera función dentro de las operaciones necesarias para el coiv trol de satclitesI Consiste en la determinación de la posición del satélite respecto a una rcti rencia fijaf normalmente un planeta1 y se puede calcular por medio de las fórmulas de la mecan ca cclcstCj a partir de varios tipos de mcdidas1 líl tipo más común de medida es la que utiliza al satélite como un repetidor activo coherente Hn ella se mide la diferencia de fase entre la señal transmitida y la recibida5 después de ser transpuesta por el satélite Esta mcdida1 junto con la del efecto Dopplcr sobre la señal recib da5 proporciona la distancia y velocidad relativa entre la estaciont de coordenadas perfectamente conocidaSj y el satélite Clon varias de estas medidas realizadas alternativamente desde diversas estacionen se puede establecer con increíble exactitud la posición del satélite en el eje de coordenadas de rcfcrencia1 El ingeniero de Telecomunicación en ESOC El establecimiento está organizado1 dejando de lado la parte administrativa en cuatro grandes departamentos cada uno de los cuales ofrece posibilidades a los ingenieros de nuestra espe cializacióiL El Departamento de Soporte a Sistemas y Prcv ycctoSj SPSDj realiza el papel de intermediario entre el Mproyectow1 basado en ESTEC5 y los demás departamentos en ESOC En él se coor dina1 a nivel globaK el trabajo que el centro rcw liza y1 por tanto1 sus puestos son normalmente cubiertos por organizadores con formación tanto económica como técnicaI Además de esta tarea coordinador SPSD es el encargado de realizar el análisis de emisiónf descrito ya al in cio del artículoI El departamento de Ordenadores de la ESA1 ECDj tiene a su cargo la definición puesta en práctica5 control y mantenimiento de la red de ordenadores de la Agencia1 así como de los ordenadores específicos de ESOC Estos úh mos son utilizados para cálculos orbitales pixv cesado de datos científicos de algunas de las misioneSj así como para la simulación inicial y el posterior control de los satélitesI Es obvio que las comunicación nes entre ordenado res1 que están también a cargo de ECD5 son una tarea específica del ingeniero de Tclc comunicacióiL El departamento de Ingeniería de Estacúv nes y Comunicación nesJ SCED5 es quizá el que más ofertas nos brindaa Este departa mentó se encarga de definir las especifiew ciones y dirigir la integración de nuevos equipos y estaciones terrenas completas5 así como de los sistemas de comunicaciones empleados entre éstas y el centro de controL Finalmente1 el departamento de operaciones1 OD1 tiene a cargo el definir y ejecutar el control de los satélitesI Está compuesto tanto de espe cialistas en el segmento de tierra como en el satélite misiruv Los primeros aseguran que las estaciones y sus comunicaciones siguen cunv pliendo los requerimientos para los que han sido diseñadasa Los segundos definen los procc dimientos operacionales que los controladores de los satéliteSj que están también bajo su resn ponsabilidad1 deben seguir En definitiva son muchas las ofertas que ESOC brinda en la actualidad al ingeniero de Telcav municación en cualquiera de sus especialidadesI Esta oferta aumentará1 si el ambicioso proyecto de Infraestructura en Órbita IO va cumplien do sus objetivos1 IOI vi a dar soporte al no menos ambicioso programa de las misiones ttv puladaSj lo cual va a implicar toda una nueva filosofía tanto de rastreo como de control de los vehículos1 José Comas RuIIil Ingeniero de Telecomunicación Ingeniero del Segmento de Tierra en el departamento de operaciones de ESOC
30 oct 2015