Orígenes de la Industria Satelital Argentina

Motivación y orientación

Esta entrada está orientada al público general y busca ser la primera de una serie de publicaciones que tendrán como centro la industria espacial, haciendo hincapié en la industria satelital argentina. La intención de este artículo es que sea amigable a todo tipo de lectores.

En esta primera publicación nos encontraremos con una brevísima recapitulación de los primeros pasos de nuestra especie hacia la órbita extra atmosférica de nuestro planeta. Sobre los proyectos satelitales de las potencias mundiales ya se ha escrito bastante, por lo que nuestro Contenedor Blanco tomará los colores albicelestes y veremos cuál fue el rol de nuestra República en esta selecta tarea. Me atrevo a adelantar que el mismo no fue, ni tampoco lo es hoy en día, para nada menor.

Antecedentes

Un satélite es un objeto que órbita alrededor de un cuerpo de mayor tamaño. Existen dos tipos de satélites, los naturales (siendo la Luna el ejemplo más claro de éstos) y los artificiales (destacándose la Estación Espacial Internacional)

Existen centenares de satélites naturales en nuestro sistema solar, cada planeta tiene al menos una luna; por ejemplo, Saturno cuenta con más de 53 satélites y por 13 años (2004 - 2017) tuvo uno artificial, la sonda Cassini, que exploró al planeta, sus anillos y sus lunas.

Todo satélite artificial, ya sea tripulado o robótico cuenta con tres sistemas necesarios para su funcionamiento: un sistema de alimentación (que puede ser solar o nuclear), un sistema de control de altitud y una antena para transmitir y recibir información; existen otros que cuentan con cámaras o detectores de partículas.

A pesar de que nuestro planeta se encuentra rodeado por más de 3500 satélites artificiales operativos (8000 si agregamos aquellos que hoy en día no son más que basura espacial y un testimonio de la capacidad humana), estos dispositivos no se materializaron hasta mediados del siglo veinte. El primer satélite fue el soviético Sputnik, de tamaño y forma comparables al de una pelota playera, que fue lanzado desde la superficie terrestre el 4 de octubre de 1957.

Esta acción remarcable de los miembros del pacto de Varsovia sorprendió a los occidentales, que no creían que éstos tuviesen la capacidad de enviar satélites más allá de la atmósfera. Para mayor asombro de los hespéricos, los soviéticos lanzaron el 3 de noviembre de 1957 un satélite de dimensiones aún mayores, llamado Sputnik 2. Por esto, los Estados Unidos lanzaron el Explorer 1 en enero de 1958 que, con 13kg, representaba el 2% de la masa del último satélite comunista, y dio por inicializada la carrera espacial que duraría por lo menos hasta el final de la década de los sesenta; desde ese momento los intereses de ambos bandos se diferenciarían, mientras que los americanos se concentraron en enviar humanos a la luna (que lo lograrían con la misión Apollo 11 en 1969), los rusos decidieron crear la primer estación espacial, Salyut 1, en 1971.

Aquellos primeros satélites que nacieron como herramientas políticas, evolucionaron en sistemas de observación de la superficie terrestre, con aplicaciones ambientales, meteorológicas, de seguridad y defensa de las naciones; no debemos olvidarnos de su rol tal vez más conocido, el de enlaces de comunicaciones, permitiendo llamadas de larga distancia, difusión de televisión en vivo, como también la conexión a internet en zonas a las que los medios físicos convencionales no tienen acceso. Esto atrajo el interés de muchas más naciones y emprendedores privados a los objetos que orbitan alrededor de nuestro cuerpo celeste.

Gracias a la miniaturización de las computadoras y otros componentes electrónicos y mecánicos, hoy en día resulta posible enviar satélites mucho más pequeños y económicos, que tienen usos muy variados, como la recolección de datos para la ciencia o tareas relacionadas a las telecomunicaciones, entre otras.

Participación de la Argentina en la historia de la Industria Espacial

Durante las décadas de los sesenta y setenta, se estableció la Comisión Nacional de Investigaciones espaciales (CNIE) que bajo la administración de la Fuerza Aérea Argentina llevó a cabo una serie importante de desarrollos, entre ellos los cohetes sondas, la instalación de una antena en Mar Chiquita para establecer contacto con el satélite Landsat y el intento de instaurar en el país el uso de imágenes satelitales. Esta comisión dirigida por el Comodoro Aldo Zeoli, lanzó un número importante de cohetes de diseño propio, se convirtió en el tercer país en lanzar un cohete desde la Antártida (dos cohetes Gamma Centauro en 1965) y en el cuarto en enviar un ser vivo al espacio y retornarlo con vida (el ratón Belisario a bordo de un Orión II en 1967 y el mono Juan a bordo de un Canopus II en 1969)

Posteriormente, se desarrolló el primer plan de Satelización en 1979 al mando del comandante en jefe Omar Rubens Graffigna, comenzando así el proyecto Cóndor I. En paralelo al trabajo de la CNIE, el Instituto de Investigación Aeronáutica y Espacial (IIAE) comenzó con diferentes proyectos para construir cohetes capaces de poner satélites en órbita, los cuales nunca superaron el estado de maquetas.

El primer satélite de la Argentina en ser puesto en órbita fue el Lusat 1 en 1990, el mismo fue diseñado por un grupo de radioaficionados que tenía como objetivo proveer comunicaciones a todos los radioaficionados del mundo; la construcción del mismo se realizó parte en nuestro territorio gracias a AMSAT Argentina, siendo terminado en AMSAT NA, ubicada en Boulder, Colorado en los Estados Unidos de América.

El último proyecto encarado por la CNIE fue la construcción del misil Balístico Cóndor II de alcance medio (1000 km) con una capacidad de carga de 500 kg. El proyecto fue desarrollado conjuntamente con Alemania (quien proveyó la tecnología), Irak y Egipto (quienes financiaron el proyecto) mientras que Argentina aportaba el personal científico y las instalaciones. La versatilidad del diseño del misil fueron tales que, además de poder cargar media tonelada de explosivos, podía llevar una cabeza nuclear (que supuestamente no se diseñó por no disponer el material radioactivo adecuado) como también poder lanzar satélites a la órbita terrestre, sin la necesidad de tener que recurrir a las agencias espaciales norteamericanas, rusas o francesas. En 1989 este misil fue desmantelado por el presidente Menem, por presiones de los Estados Unidos, el Reino Unido e Israel (temerosa de que hubiese un intercambio tecnológico entre la Argentina con sus enemigos árabes) y presiones económicas del FMI.

En 1991, Menem disuelve la CNIE para formar la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) con su base de operaciones en Falda del Carmen, Córdoba.

Víctor 1

Luego de la cancelación repentina del Proyecto Cóndor II, varios de los integrantes del equipo de trabajo decidieron no quedarse de brazos cruzados y continuar con algunos de los objetivos que tenían planteados lograr una vez completado el desarrollo del misil argentino. Gracias a la capacidad de carga proyectada para el Cóndor II, una de los usos proyectados para el mismo era el lanzamiento a órbita de sondas y satélites nacionales. Ante la imposibilidad de lanzarlos autónomamente, ellos decidieron comenzar en el año '92 con el desarrollo del que sería el primer satélite diseñado y construido en su totalidad en suelo argentino.

Los proyectistas lograron conseguir el apoyo de la provincia de Córdoba y se aseguraron un presupuesto de un millón de pesos, cifra que tal vez parezca grande considerando que en esa época estaba en funcionamiento el famoso "uno a uno" por lo que cada peso era equivalente a un dólar, pero que palidece en comparación a la de cualquier misión satelital extranjera. Debido a ésto, el equipo se las tuvo que ingeniar para que los fondos alcanzaran.

Era un proyecto muy distinto al que estaban acostumbrados, pasaron de un cohete que pasaría unos segundos en vuelo a un satélite que estaría tres años en el espacio, sin posibilidad de recibir asistencia ante cualquier desperfecto o falla de diseño. Pero si algo caracterizó a este grupo de profesionales, fue la capacidad de adaptación y de aprendizaje que les permitió encarar y cumplir con esta epopeya.

La media de edad del equipo era entre los treinta y cuarenta años, y resultó vital la incorporación de gente joven del Instituto Universitario Aeronáutico (IUA) y de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC). Los jóvenes aportaron un aire renovador y lleno de ganas de hacer, que junto a la experiencia y el conocimiento de sus compañeros más veteranos, trabajaron a la par para superar los problemas con los que se encontraron a lo largo del desarrollo del satélite. Frente a este reto tecnológico, respondieron con dedicación, versatilidad e ingenio.

Una misión tan ambiciosa como la de desarrollar un micro satélite, demandó del trabajo tanto de especialistas en aeronáutica como de electrónicos. Una de las tareas más relevantes llevadas a cabo por los primeros fue la construcción de instrumentos de ensayo con la intención de simular algunas de las condiciones con las que se encontraría el Víctor en su recorrido alrededor de nuestro plantea, caracterizadas por los altos niveles de estrés térmico, sonoro y vibratorio. Que el satélite fuese a funcionar en el espacio “era un signo de interrogación muy grande”, más aún si consideraban todas los componentes que se adaptarían para el mismo, algunas de las cuales no puedo dejar pasar por algo. Por esta razón, las pruebas que fueran a realizar tomaron una importancia crítica. Se recurrió a las instalaciones de FAdeA (Fábrica Argentina de Aviones) y todos los ensayos que se allí en la cohetería: choque térmico ocasionado por las variaciones enormes de temperatura a la que iba a estar expuesto el Víctor, cámara de vacío, pruebas de choque de sonido para simular el estrés del lanzamiento, entre otras.

Como el satélite estaba destinado a trabajar en el vacío del espacio, no se podía recurrir a la convección para la refrigeración de los componentes, por lo que los ingenieros aeronáuticos debieron realizar un exhaustivo estudio del mapa térmico del satélite. Como resultado del mismo, decidieron construirlo en aluminio en disposición de panal de abeja (en inglés, honeycomb) para asegurar la disipación por conducción.

Los electrónicos, por su parte, debieron ocuparse de desarrollar las respuestas tecnológicas para que el satélite pudiese cumplir con su misión de captura y transmisión de fotografías de nuestro cuerpo celeste, por lo que también fueron los responsables de los sistemas de control y comunicación del Víctor. Y que, a su vez, no podrían siquiera haber funcionado satisfactoriamente si no hubiesen respondido al estudio de balance energético que llevaron a cabo, en el cuál establecieron las baterías que lo alimentarían y los paneles solares encargados de mantener a las mismas funcionales a lo largo de la vida útil prevista de tres años.

Con respecto a la adquisición de imágenes, el satélite contaba con dos cámaras, una de campo amplio y una de campo estrecho, y para la transmisión de las mismas hacia la estación terrena trabajaron con un par de antenas de banda S se construyeron con una gran colaboración en el diseño por parte del Ing. Trainotti y el Ing. Di Giovani del Área Antenas de  CITEFA, hoy CITEDEF. Su estructura fue de teflón y la espiral de cobre y tenían como cometido que la imagen capturada llegara a tierra diez segundos después de que ésta fuera tomada. Por otro lado, se construyeron las antenas de banda VHF (baliza) en fibra de carbono, lo que permitió que viajaran plegadas y pudieran estirarse en el momento del vuelo independiente del satélite.

Como contraparte del las soluciones que los aeronáuticos debieron encontrar frente al choque térmico, los electrónicos tuvieron que prever la radiación cósmica y la pérdida de prestaciones que ésta podía representar, por lo que decidieron no trabajar con tecnología CMOS y llevaron a cabo el diseño con tecnología discreta, evitando de esta forma que el bombardeo de partículas cósmicas destruyera partes esenciales de la electrónica.

Cancelado el proyecto del Cóndor II, nuestro país perdió la posibilidad de lanzar desde el territorio nacional y bajo supervisión íntegramente local, cargas al espacio. Debido a esto, el equipo de trabajo debía recurrir a otro país para poder poner en órbita su satélite, siendo éste uno de los mayores costos de la misión. El país elegido fue la Federación Rusa. 

Los rusos estaban muy preocupados por que no hubiera problemas con la separación, ya que el Víctor no era el único pasajero en el cohete; iba acompañado de dos satélites militares rusos y uno checoslovaco. Los eslavos no querían que el satélite albiceleste se desviara y chocara ni contra sus satélites ni contra los almacenes de combustible y los motores que se encontraban en el otro extremo. Esto demandó de un gran esfuerzo en el desarrollo del mecanismo de separación y en las pruebas de la misma.

El Ing. Torre Sanz diseñó un resorte que era el componente crítico para asegurar la separación. El resorte iba comprimido todo el trayecto hasta que un bulón explosivo era accionado y liberaba al resorte, el cual naturalmente buscaba descomprimirse y llegar al equilibrio. El resorte debía realizar un esfuerzo axial perfecto, por lo que recurrió al resorte del embrague de un FIAT 128. Luego de hacer múltiples pruebas a éste y otros resortes, se comprobó que el del auto italiano cumplía con las características buscadas.

Pero los especialistas de la flamante federación bicontinental, no se contentaron con creer los reportes de las pruebas de separación sino que demandaron presenciar en persona las mismas y detallaron las especificaciones a las que se debía atar el sistema. En esta etapa se puede apreciar como el ingenio de los proyectistas nuevamente sorprende, ya que decidieron unir dos manteles cuadriculados, formando así una cuadrícula de siete metros que les permitía probar que el sistema no presentaba desviación angular a la hora de liberarse el resorte, asegurando así una correcta y segura separación del cohete.

Había sido poco tiempo después de Malvinas, por lo que no sabían afuera del país si lo que compraban era para la guerra o para la paz por lo que nadie les quería vender. Ante esta complicación y el ajustado presupuesto, los miembros del equipo se las ingeniaron para cumplir la misión. Entre estas adaptaciones se encuentra el uso de una cámara de portero eléctrico, o el encierro de las ruedas de inercia encargadas de estabilizar el satélite en recipientes con gases inertes para evitar que el barniz de sus bobinados se evaporaran en el vacío del espacio. Además el transmisor de UHF Vertex 7011 lo compró el Ing. Passini en un shopping, era el mismo que usaba la policía, ya que como él nos contó “si lo usa la policía y le pega garrotes, ¿Cómo no va a durar en el espacio un par de años?”. Igualmente tuvieron que adaptar la etapa de salida del mismo ya que era muy potente.

El 29 de agosto de 1996 desde el cosmódromo de Plesetsk en Rusia, el Centro de Investigaciones Aplicadas del Instituto Universitario Aeronáutico (CIA) lanzaba el primer satélite concebido, diseñado y construido íntegramente en la República Argentina, el μSAT-1 Víctor. Una vez en órbita, fue bautizado con el nombre Víctor, en homenaje al Ing. Víctor Aruani, miembro difunto del equipo de desarrollo del satélite que no llegó a verlo terminado.

El grupo se vio muy alentado, antes y más aún después del lanzamiento; a diferencia del proyecto del Cóndor y la confidencialidad que lo rodeaba, podían hablar del tema y recibieron entrevistas de distintos medios. Como nos comentó el Ing. Passini: “Fue un primer paso para que la gente se acerque al tema, que se incorporen al CIA, al IUA. Fue un evento tecnológico que alentó la integración de gente a la ingeniería, y que se viera el acercamiento de la Fuerza Aérea con la sociedad.” Nos dijo que recuerda con mucho cariño el haber recibido la primer transmisión desde el satélite “me recibe y me contesta, fue de las mejores cosas que me pasaron". Y también nos comentó el ingeniero lo satisfactorio que es poder lanzar y completar un proyecto: "Empezar y terminar es un gran logro, llegar a hacer algo que cumple la finalidad con la que nació. Es algo trascendente.”

Comentarios finales

Personalmente elegí este tema porque siempre encontré en sumo interesante todo lo que compete a la astronomía, pero desde que comencé con mis estudios en la carrera de ingeniería electrónica ese interés se migró de la búsqueda de información sobre los cuerpos celestes a las herramientas desarrolladas por nuestra especie para estudiarlos. A pesar de los cientos de naciones que llamamos hogar a la Tierra, sólo un puñado de éstas cuentan con la capacidad de realizar estas misiones espaciales y no resulta para nada menor que entre ellas se encuentre nuestra querida República Argentina, que tanto ha logrado a pesar de todas las adversidades por las que le ha tocado, y todavía le toca, atravesar.

Aprovecho esta oportunidad para agradecerle nuevamente al Ing. Passini por habernos permitido una entrevista, en la cual nos contó su experiencia en el proyecto y contestó con paciencia todas nuestras dudas. También me gustaría agradecerle al Ing. Minutta por haber participado en la entrevista, contándonos los proyectos en los que él participó dentro CIA y de aquellos en los que están trabajando en la actualidad, y por las fotografías de la misión del Víctor que compartió con nosotros.

Autor: Santiago Bergallo, Estudiante de Ingeniería Electrónica.