El ATV-2 Johannes Kepler atracó sin contratiempos en la ISS

(Infoespacial.com) Toulouse/Madrid - Tras una navegación de cuatro millones de kilómetros que duró casi una semana, el Vehículo Automatizado de Transferencia Johannes Kepler, se acopló a la Estación Espacial Internacional (ISS) a las 15.59 UTC (17.59  hora peninsular española). El segundo vehículo no tripulado de abastecimiento (ATV-2) de la Agencia Espacial Europea (ESA) ejecutó la maniobra de aproximación y atraque automáticos sin contratiempos.

El ATV-2 transporta más de siete toneladas de carga para la estación espacial, incluyendo 850 kilos de combustible, 100 de oxígeno y más de 1,6 toneladas de suministros y provisiones. También lleva ropa para los astronautas, el experimento científico Geoflow II (construido por Astrium para la ESA) así como varias piezas necesarias para llevar a cabo reparaciones y para la operación en general de la ISS.

El Vehículo Automatizado de Transferencia tiene como función, además del reaprovisionamiento de la ISS, el propulsar a la Estación para elevarla de nuevo a una órbita más alejada de la Tierra, compensando así periódicamente la progresiva “caída” que esta sufre por efecto de la atracción terrestre. Así, el ATV-2 porta 4,5 toneladas de combustible para las maniobras de impulso que elevarán la ISS a una altitud de casi 400 kilómetros.

El ATV-2 será durante aproximadamente tres meses y medio un componente integral, habitado, de la ISS. Terminada ese tiempo, la Johannes Kepler será llenada de residuos a eliminar de la Estación y desacoplada; tras retirarse de la órbita de la ISS descenderá destruyéndose al quemarse en las capas densas de la atmósfera terrestre.

Operación de atraque

Dada la precisión demostrada por el primer ATV, el Jules Verne, lanzado y acoplado en 2008, el Johannes Kepler no fue sometido a ningún ensayo previo de aproximación. Por lo tanto, el ATV-2 completó una fase de vuelo libre más corta -de tan solo una semana- antes de aproximarse a la ISS y atracar en el módulo ruso de la estación, Zvezda.

La seguridad de la tripulación y de la ISS es la máxima prioridad durante la secuencia automática de atraque en la ISS, una operación que se realiza desplazándose las naves a una velocidad de 28.000 kilómetros por hora y en la que el ATV debe acertar a engancharse en un puerto de atraque de apenas 90 centímetros de diámetro.

Durante el vuelo, los sistemas de a bordo del ATV están siendo monitorizados constantemente por los Centros de Control. El sistema inteligente autónomo de seguridad del vehículo se encarga de que en caso de que se produzca la más mínima anomalía de sistema el ATV regrese automáticamente a una posición y distancia seguras frente a la estación y permanezca en espera. Tras la verificación del sistema, se puede iniciar una nueva aproximación.

La fase de atraque de ATV-2 comenzó a casi 30 kilómetros de la ISS. A una distancia de 250 metros, el sistema ATV pasa a la modalidad de Guiado, Navegación y Control (GNC), que utiliza sensores ópticos. Además de la conexión por radio ya existente, los astronautas a bordo de la ISS siguieron directamente la maniobra a través de vídeo. Tras recibir la autorización del Centro de Control, el ATV continuó su aproximación hasta los 12 metros y los cubrió hasta el puerto de atraque a una velocidad máxima relativa no superior a diez centímetros por segundo.

A continuación el ATV se alineó con el eje longitudinal de la ISS. Todas las conexiones eléctricas, mecánicas y de fluidos entre la ISS y este vehículo espacial se configuraron automáticamente. Una escotilla de carga con un diámetro de casi 72 centímetros conectó el Portacargas Integrado ICC con el módulo de servicio ruso y convirtió al vehículo europeo en una parte integral de la ISS.

Tecnología española

Dentro del programa ISS, Europa, a través de la ESA, es responsable exclusivo del ATV, el vehículo de carga que complementa la labor de las naves rusas Progress en el transporte de suministros hasta la Estación. Según explica Michael Menking, Director de Orbital Systems and Space Exploration, de Astrium compañía contratista principal de la nave, “el ATV es en este momento el robot espacial más inteligente del mundo. Es un sofisticado vehículo espacial, que es una etapa superior, un satélite y un módulo de estación espacial todo en uno".

Por lo que respecta a los trabajos que empresas españolas han aportado al diseño, fabricación, pruebas y suministro de diversos subsistemas y equipos para el ATV,   Thales Alenia Space España Espacio ha suministrado los tres transpondedores TTC de espectro ensanchado en banda S que se encargan de proteger las maniobras de acoplamiento entre el ATV y la ISS, así como de las comunicaciones del vehículo con las estaciones en Tierra. Otra contribución destacada es el equipo SADE, el equipo electrónico encargado de desplegar y controlar los paneles solares del ATV.

IberEspacio ha verificado los requerimientos de tolerancia de fallos y los estudios de seguridad de la generación y distribución de potencia eléctrica, comunicaciones y sistema de anclaje de la aviónica del ATV. Con sus equipos electrónicos, EADS Astrium CRISA ha contribuido a que las comunicaciones para maniobras de aproximación y acoplamiento sean fiables y seguras.

EADS CASA Espacio ha fabricado las estructuras del módulo de aviónica y la del módulo externo. El módulo de aviónica es una estructura cónica de unos 4 metros de diámetro en donde se aloja casi todo el equipamiento de guiado y control del vehículo. La estructura del módulo externo permite alojar 840 kilos de agua potable, 100 kilos de aire, nitrógeno y oxígeno y 860 kilos de combustible. CASA Espacio es además el responsable del sistema de separación del ATV respecto del lanzador Ariane 5.

GMV ha desarrollado el subsistema de dinámica de vuelo del ATV, cuyo objetivo es lograr su pleno control desde el Centro de Control ubicado en Toulouse (Francia). GTD por su parte ha materializado el software de aplicación de vuelo a bordo del ATV, lo que le supuso desarrollar el sistema de acoplamiento y repostaje que permite el acoplamiento de la nave a la ISS.

RYMSA concibió y fabricó las siete antenas de posicionamiento del ATV: las dos GPS en banda L; las TDRSS en banda S para la fase de vuelo más alejada de la Tierra; y las dos de aproximación, también en banda S, encargadas de facilitar el acoplamiento a la Estación. Durante cinco años, Alter Technology Group Spain ha sido la empresa responsable del aprovisionamiento, ensayos e ingeniería de calidad de componentes eléctricos, electrónicos y electromecánicos de unos 10.000 dispositivos electrónicos distintos, en consorcio con la firma alemana TESAT.