17 february 2022
Con el ArSat-2, Argentina se consolida como el líder latinoamericano en satélites
Cuando el cohete Ariane 5 serie VA226 despegue el 30 de septiembre de este año, la posición orbital en los 81º Oeste recibirá finalmente al vehículo que requirió por mas de 17 años. En un vuelo que compartirá lanzador con el satélite Sky Muster, el ArSat-2 será el segundo satélite geoestacionario diseñado y fabricado en Argentina (y toda lateinoamérica). El ArSat-2 es el hermano del Arsat-1. Es una copia cercana del primer satélite de órbita geosíncrona argentino, cuya única diferencia radica en la carga de útil y sus estructuras asociadas.
La historia comienza con la separación de las Fuerza Aérea Argentina del programa espacial nacional a comienzos de la década de 1990, tras haber logrado avances y desarrollos en el área de los vectores de lanzamiento de uso doble y buscar una aplicación militar.
En plena situación económica complicada del país y el desorden general de un programa espacial que se organizaba a sí mismo, el gobierno debió licitar el uso exclusivo de la banda Ku satelital en el país. Esto era requerido para ocupar la única posición geoestacionaria asignada por la ITU al país, la posición 71.8ºO, antes de que los lapsos de asignación expiraran. Asímismo la estación terrena, y todos los controladores, debían ser argentinos.
El consorcio ganador del proceso licitatorio conformó la empresa Nahuelsat S.A., que debió alquilar los satélites necesarios para mantener los derechos orbitales del país hasta que se lanzó con éxito el satélite Nahuel 1A en dicha posición orbital a comienzos de 1997.
En 1998, DirecTV deseó entrar al mercado local de televisión paga directa al hogar, tentado por los índices de penetración de televisión paga por cable del país, los más altos del mundo. A cambio de ello, la Argentina intercambió los derechos por una posición orbital de excelencia: el plano orital de los 81º Oeste, para uso de la Nación. Esto no sólo incluyó los derechos de transmisión en bandas Ku y C, sino que permitió emitir a la Argentina y a los países bajo la zona de cobertura, que incluyen todo el continente americano, desde la Patagonia hasta Alaska.
La banda C normalmente se emplea para distribuir señales televisivas hacia las emisoras, mientras que la banda Ku normalmente se emplean para emitir televisión directa al hogar, las cuales se reciben con antenas hogareñas tipo plato parabólico.
Debido a que la Argentina es el mayor exportador de contenidos hispanoparlantes en el continente, esto permite una posición particularmente atractivo para el país. También debido a que la posición orbital atraviesa el centro de la masa continental de los EE.UU. - y fue adquirido como un intercambio para permitir a DirecTV entrar al mercado de televisión paga directa al hogar en la Argentina. Esto podría permitirle funcionar un mercado de TV satelital directa al hogar en los EE.UU. y su cada vez mayor mercado hispanoparlante. Lamentablemente, Nahuelsat no solo no llegó a lanzar el satélite Nahuel-2 para ocupar la órbita 81º Oeste, sino que tampoco pudo reemplazar al agotado Nahuel-1A que ostentaba el derecho orbital. Con el agotamiento de su único medio satelital y sin ningún deseo en invertir en un reemplazo, los inversionistas de Nahuelsat S.A. debieron aceptar transferir su capital y obligaciones a la recientemente creada ARSAT, consorcio gubernamental.
El Sistema Argentino de Satélites de Comunicación Geoestacionarios En vez de adquirir un par de satélites en el mercado internacional - y haciendo uso de la experiencia exitosa adquirida con los satélites de investigación SAC-C y SAC-D - el Estado decidió que ARSAT procurara sus satélites a través de compañías locales. La única opción real recaería en manos de INVAP S.E., una compañía tecnológica perteneciente a la Provincia de Río Negro poseedora de un firme nicho en el mercado de los reactores nucleares de investigación, y que también había construido los satélites de órbitas bajas que tenía el país.
Con el satélite SAC-D, la Sociedad había demostrado su competencia para trabajar con los astringentes estándares de ingeniería de la NASA estadounidense.
El contrato para el ARSAT-1 se firmó entonces en 2008. Mientras que INVAP es el contratista principal, los derechos de diseño pertenecen a ARSAT. Desde su misma concepción por el poder ejecutivo, el programa ARSAT supondría elevar la base industrial nacional al frente del desarrollo satelital mundial. Esto singnificó que ARSAT e INVAP debieron fundar CEATSA, un centro de pruebas ambientales que pudiesen ejecutar las simulaciones con los tamaños requeridos por las avanzadas plataformas geoestacionarias proyectadas.
Si bien se confió en proveedores extranjeros para algunos elementos commodity como los motores de propulsión, los paneles solares y el hardware de la computadora de a bordo, mas del 50 por ciento de las partes - y todo el diseño, calificación y evaluación - se realizó de manera local. De la misma manera, toda la programación del mismo fue escrito de cero a través de la industria local del software, así como el escalón de control aplicado al segmento de control terreno.
Con este desarrollo, el país puede controlar el ciclo de especificación, diseño, manufactura, evaluación y operación de satélites geoestacionarios.
El ARSAT-2 Como su hermano menor, se basa en el bus ARSAT-3K. Se trata de un vehículo espacial del orden de las tres toneladas, con una capacidad de 1.500 litros de propelantes.
Cuenta con un motor cohete principal Astrium S400 de apogeo, y dieciséis impulsores Astrius S10 bipropelante. Mide 2,20 x 2,40, 4,40 metros cuando está plegado para el lanzamiento. Sus paneles solares se despliegan luego hasta alcanzar una envergadura de 16,40 metros cuando está en órbita, para permitirle generar unos 4,2 kilowatts de energía eléctrica, de los cuales 3,5 kilowatts quedan disponibles para el uso directo de su carga útil.
La plataforma cuenta con estabilización en los tres ejes, y emplea cuatro ruedas reactivas, unidades de medición inercial dual, un sensor de calibración solar, un rastreador estelar Selex, y un sensor terreno de infrarrojos, instrumentos necesarios para realizar determinación espacial a la hora de las maniobras orbitales.
Mientras que algunos de estos componentes commodity como los impusores, el cilindro compuesto principal y la computadora principal de abordo fueron adquiridos a contratistas extranjeros, más del 50 por ciento de las partes fueron fabricadas en Argentina, así como todo el diseño, integración y software.
Los módulos sofisticados de control como el ACE (Electrónica de Control de Actitud) y el TCE (Electrónica de Control de Impulsores), la estructura de conteción, chassis y todo el software y los algoritmos de manejo y control fueron realizados por INVAP.
Esto no es un logro menor, pues esta parte crítica del diseño es la que está cubierta celosamente por leyes de transferencia de tecnología de uso dual (como la ITAR norteamericana), y la capacidad de maniobra para órbitas geosíncronas suponen un pequeño paso por detrás de la capacidad de maniobra interplanetaria.
Incluso el software de la estación de control terrena y los sistemas de control del satélite y su telemetría fueron desarrollados por los contratistas argentinos. Esto permite controlar todo el ciclo tecnológico para el satélite, desde la producción y control, sin ayuda extranjera, lo que supone un logro estratégico y crítico desde el punto de vista de la seguridad nacional.
Esto tampoco es un logro menor, ya que el ARSAT-1 requirió más de 1,3 milllones de horas-hombre, mas de 10 kilómetros de cable, 1.031 metros cuadrados de compuesto de fibra de carbono y generar mas de 11.500 documentos técnicos de diseño.
El equipamiento de comunicaciones del ARSAT-2 forma su carga útil, y consisten en 16 transpondedores de banda Ku, y 4 transpondedores de banda C. Tiene dos antenas retráctiles y una antena fija tipo gregoriana.
Su lóbulo de emisión cubrirá todo el continente americano ofreciendo servicios de datos así como la distribución de contenidos televisivos. Este es un medio estratégico ya que Argentina es líder en la emisión de contenidos para Latinoamérica, y ARSAT-2 le permitirá distribuirlo de forma directa a lo largo y ancho del continente.
Mientras que la carga de pago fue provista como un subsistema entero por Thales-Alenia, la integración incluso con el bus, fue realizada enteramente por INVAP, con el contratista sólo supervisando el procedimiento realizado.
El futuro de la familia ArSat Originalmente, la idea preveia inicialmente construir y lanzar tres satélites, ARSAT-1/2/3, pero los excelentes resultados técnicos de la pareja ARSAT-1/2 significan que no existe ya la necesidad de lanzar un ARSAT-3 directamente luego del ARSAT-2. Originalmente se previó a los aparatos siguientes como eventuales satélites de banda Ku y banda C, formando una constelación con el ARSAT-2 en la posición orbital 81º Oeste, pero luego se consideró otra estrategia más ambiciosa como un satélite de banda Ka multipunto. Esto requerirá nuevas negociaciones por los derechos orbitales dentro de la ITU, por lo cual el proyecto se ha retrasado un poco. Aprovechando este retraso como una nueva oportunidad, ARSAT ha firmado un acuerdo con el Ministerio de Ciencia y Tecnología para ayudar evolucionar el bus al estándar más moderno existente. Ello ha significado que se esté negociando cambiar el diseño ARSAT-3 por los más evolucionados estándares ARSAT-H y ARSAT-E. El ARSAT-H será una nueva plataforma de tipo híbrido, que empleará propulsión química de propergoles para subir de órbita, y nueva propulsión eléctrica ionizada, para mantener su actitud en estación. El ARSAT-E en tanto, se prevee como un diseño de impulsión puramente eléctrica, que empleará este tipo de maniobras propulsadas iónicamente (de gran eficiencia) para las maniobras tanto orbitales como de estación. Los satélites de propulsión puramente eléctrica, como la plataforma Boeing 702SP pueden reducir a la mitad la relación peso vehicular/carga útil a una envolvente de vuelo dada. El convertirse en el claro líder en el diseño y fabricación satelital de latinoamérica ha sido un esfuerzo nacional enorme, y la Argentina cree claramente en seguir avanzando hasta lo más avanzado de la tecnología mundial.