Juice, la sofisticada sonda espacial europea blindada de plomo con protagonismo español

El explorador tecnológico de nombre JUICE que la Agencia Espacial Europea (ESA) acaba de poner en órbita para descubrir los secretos que encierra el gran planeta gaseoso Júpiter y sus lunas está plagado de principio a fin de nombres españoles que han empeñado su talento en hacerlo realidad.

El primero de entre esos ingenieros, técnicos y científicos es el del astrofísico Álvaro Giménez, que un 8 de diciembre de 2015, en su calidad de director de Ciencia de la ESA, estampó su firma en el contrato que abría la puerta al desarrollo y construcción de JUICE, acrónimo de JUpiter ICy Moons Explorer. El resultado final es una sonda de algo menos de 6 toneladas al despegue, de las que 3,5 son de combustible para alimentar sus movimientos en el espacio hasta el final de su misión ya en la década de 2030.

Álvaro Giménez ya era entonces consciente del enorme reto que entrañaba poner a punto y enviar a Júpiter una astronave para arrancar los secretos que encierra su turbulenta atmósfera, su enorme magnetosfera y sus anillos oscuros, un entorno helado y con un nivel de radiación muy intenso con tres lunas heladas: Ganimedes, Europa y Calisto.

Y es que resulta inviable recorrer de forma directa los cerca de 700 millones de kilómetros de media que separan al planeta de la Tierra, lo que ha exigido contar con la asistencia gravitatoria de la Tierra, la Luna y de Venus. Eso ha supuesto definir una trayectoria de más de 6.000 millones de kilómetros para alcanzar Júpiter dentro de 8 años. Una vez allí, JUICE estudiará de cerca el planeta durante tres años y medio y sobrevolará Calisto en 21 ocasiones, Ganimedes 12 y Europa solo dos veces. La ESA confirma que la inversión total ha sido de 1.600 millones de euros.

Otro de los muchos nombres de la lista de protagonistas nacionales es Rosario Lorente. Pertenece al equipo científico de la misión del Centro de Astronomía Espacial de la ESA (ESAC) situado en Villanueva de la Cañada, cerca de Madrid. Desde su conocimiento, el llamado Sistema Joviano que encabeza Júpiter es el “arquetipo de los planetas gigantes gaseosos, un gran puzle con muchas piezas aún pendientes de perfilar”. Su comprensión es “de gran interés, tanto para entender nuestro Sistema Solar como una gran fracción de los sistemas planetarios descubiertos en nuestra Galaxia”.

La industria española ha tenido que aportar sus extensas capacidades de innovación a los grandes desafíos tecnológicos que representa JUICE. La contribución de siete compañías y de más de una decena de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) ha sido coordinada desde el Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI) primero por Pilar Román y luego por Cecilia Hernández.

Hay que tener en cuenta que desde la puesta en órbita de JUICE el 14 de abril a las 14:14 hora peninsular española mediante el penúltimo lanzador europeo Ariane 5 que queda, hasta el fin de su misión, la sonda va a estar sometida a un “incesante bombardeo de partículas de muy alta energía y muy alta velocidad”, explica Rosario Lorente. Impactarán y penetrarán en su interior, dañarán de manera gradual sus sistemas y equipos electrónicos internos, lo que se incrementará según se aproxime a las inmediaciones de Júpiter.

Por si fuera poco, la sonda europea debe sobrevivir a un amplio rango de temperaturas. Debe aguantar del orden de los 250° C durante su sobrevuelo de Venus y soportar un frio intenso, hasta -230° C, cuando se acerque a las inmediaciones de Júpiter. Así es que los condicionantes de trabajo de los ingenieros han sido muy exigentes.

Airbus Space Systems España han tenido que resolver uno de los principales desafíos técnicos de la misión, que ha consistido en hacer realidad el blindaje estructural que debe proteger la electrónica crítica de la astronave. Sus ingenieros y técnicos han tenido que desarrollar un sistema equiparable a cajas fuertes de plomo.

Sucesivas láminas de plomo que pesan en total más de 150 kilos envuelven la electrónica esencial y sus equipamientos más sensibles y los protegen de las radiaciones de partículas. De este modo se pretende ralentizar el proceso de degradación de JUICE, para que pueda cumplir su misión antes de que los daños sean demasiado graves y la inutilicen. En su labor, Airbus ha contado con Inventia Kinetics, que ha proporcionado los distintos equipos mecánicos de soporte en tierra para la integración y ensayos.

Sener Aeroespacial ha hecho realidad el mástil desplegable de 10,6 metros de longitud, desde donde varios instrumentos científicos deben medir campos magnéticos con una extremada sensibilidad. Conformado por tres tramos que se extienden de forma simultanea gracias a tres mecanismos de despliegue independientes uno de otro, en palabras del director de Espacio, Diego Rodríguez, veterano del sector, ha sido un “enorme desafío tecnológico”, hasta el punto de que su desarrollo “en términos coloquiales, casi nos vuelve locos”.

Y no es para menos porque es “unas dos veces más grande de cualquier otra pértiga semejante que hayamos construido”. Va anclado en un punto del satélite y al desplegarse “tiene que mantenerse totalmente rígido”. Diego Rodríguez pone el acento en que verificar su funcionamiento ha sido “muy difícil de probar” y “hemos tenido que utilizar globos para simular su despliegue en órbita”.

Sener también ha sido la autoridad de diseño que ha liderado el consorcio internacional de empresas que ha desarrollado el subsistema de la antena de media ganancia, pieza clave para los experimentos de radio-ciencia que van a investigar las propiedades de Júpiter y sus tres lunas. La compañía también ha aportado su tecnología a la cámara de media-alta resolución Janus que debe observar la atmósfera de Júpiter y al altímetro láser Gala, para comprender la tectónica del hielo que envuelve a las tres lunas.

Elecnor Deimos Space, la sociedad que dirige Ismael Lopez, ha asumido el análisis de protección planetaria de la misión, en especial para evitar que JUICE choque contra Marte o con la luna Europa. También ha participado en desarrollar herramientas informáticas para la navegación autónoma de la sonda durante su sobrevuelo de Europa y Ganimedes.

Alter Technology ha ejecutado el aprovisionamiento y los ensayos de validación de 5.000 lotes de componentes suministrados por 80 fabricantes europeos para los diez instrumentos a bordo. GMV ha sido la responsable de sistema de control de la misión, que determina y controla la trayectoria de la astronave desde el principio hasta el final de su recorrido por el cosmos.

Airbus Crisa ha puesto a punto el subsistema electrónico de potencia, cuyo correcto funcionamiento condiciona el éxito de la misión. Al tratarse de la primera misión europea que va a viajar a mayor distancia del Sol, resulta crucial la optimización de la eficiencia eléctrica que generan sus enormes paneles solares de 85 metros cuadrados. Es conveniente recalcar que las agencias espaciales de Estados Unidos (NASA), Japón (JAXA) e Israel (ISA) aportan equipos e instrumentos a JUICE.