Excelente rendimiento de la propulsión eléctrica de GOCE

(infoespacial.com) Madrid.- GOCE, el Explorador del Campo Gravitatorio y de la Circulación Oceánica de la ESA dio fin a su misión el pasado lunes 11 de noviembre. La mayor parte del satélite ardió durante la reentrada en la atmósfera, a unos 80 km de la superficie, siguiendo una trayectoria que atravesó Siberia, el oeste del océano Pacífico, el este del océano Índico y la Antártida. Se calcula que el 25% del satélite, un volumen similar a un coche, cayó sobre el océano Atlántico.

Tanto a nivel científico como tecnológico, GOCE ha sido una misión muy exitosa. Desde que se lanzó en 2009, el satélite ha estado registrando variaciones en la gravedad de la Tierra con una precisión y resolución espacial sin precedentes. Estas mediciones han permitido a los científicos elaborar un geoide (la superficie física teórica definida mediante el potencial gravitatorio) extremadamente fiel, con un grado de precisión de entre 1 y 2 centímetros. También se han obtenido datos acerca de la circulación oceánica, el cambio en el nivel de los océanos, los movimientos de las capas de hielo y también acerca de la densidad del aire y el viento en el espacio. Estudiar cómo se distribuyen las fuerzas que afectan a la tectónica de placas, o cómo los océanos transportan calor de un lado a otro del planeta, es vital para llegar a comprender los cambios climáticos.

En lo tecnológico, GOCE ha demostrado las capacidades del sofisticado sistema de propulsión eléctrica que embarcaba y que fue desarrollado en parte por Crisa en Tres Cantos (Madrid). El satélite usaba esta propulsión para anular la resistencia aerodinámica que sufría al orbitar a una altitud extraordinariamente baja para un satélite, entre 230 y 280 kilómetros. Otra de las ventajas de este sistema de propulsión es que únicamente requería un pequeño depósito de gas xenón de 40 kilos, en vez de los cientos de kilos que habrían sido necesarios con un propulsante convencional.

Se trataba de un sistema de propulsión eléctrica por chorro de iones formado por un motor iónico, desarrollado por QinetiQ en Inglaterra, y por la Unidad de electrónica de control IPCU (Ion Propulsion Control Unit) de Crisa. El sistema proporcionaba una potencia entre 0,6 y 20 miliNewtons (mN) que se ajustaba automáticamente en función de la resistencia real que afectaba al satélite durante sus operaciones rutinarias. Esta es una fuerza extraordinariamente pequeña: un empuje de unos pocos mN equivale al peso de unas pocas gotas de agua sobre la palma de la mano. Aun así, al actuar de forma continua, es suficiente para mantener una órbita de ‘caída libre’ y que el instrumento gravimétrico a bordo de GOCE reaccionase únicamente a la fuerza de la gravedad y no a otras perturbaciones.

Desde el primer momento, el rendimiento de la propulsión eléctrica fue siempre excepcional, superando en más de dos años la vida nominal de la misión. La longevidad de GOCE se ha debido en gran medida a una actividad solar muy por debajo de lo esperado durante los primeros años de la misión, lo que permitió ahorrar combustible. Una actividad solar baja hace que la atmósfera sea fina y que el satélite necesite menos empuje.

Crisa también fue responsable de la Unidad de control y distribución de potencia (PCDU) que usaba GOCE para acondicionar el suministro eléctrico generado por los paneles solares y alimentar a los diferentes subsistemas del satélite y a las baterías.