Minisat 01

Organización: Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial de España

Estado: Reentrado en la atmósfera

Fecha de lanzamiento: 21 de abril de 1997

Vehículo de lanzamiento: Pegasus

Sitio de lanzamiento: Gran Canaria

Reingreso: 26 de febrero de 2002

Aplicación: Observatorio espacial / Experimental

Masa: 209 kg

NSSDC ID: 1997-018A

El programa de satélites artificiales MINISAT fue desarrollado por la agencia española INTA en la década de 1990 y se preveía que estuviera compuesto de varios satélites, de los que hasta la fecha solo ha sido lanzado uno, el Minisat 01.

Minisat 01

Fue lanzado el 21 de abril de 1997 desde la base aérea de Gando, en Gran Canaria, con un cohete Pegasus XL. Con un peso de 200 kg, el satélite estaba equipado con 3 instrumentos científicos¹:

• Un espectrógrafo de ultravioleta
• Una cámara de rayos gamma (LEGRI – Low Energy Gamma Ray Imager)
• Un experimento de investigación sobre los fluidos en ausencia de gravedad

Su vida operativa estaba prevista en dos años, pero finalmente se extendió hasta dos años más. El día 14 de febrero de 2002, a las 3:12 horas, tuvo lugar el último contacto del Minisat 01 con la estación de seguimiento.

MINISAT

El día 21 de abril de 1997 era lanzado al espacio el MINISAT 01, primer satélite de diseño y fabricación totalmente españoles, y, también, primer vehículo puesto en órbita desde España. Durante su misión, MINISAT completó miles de rotaciones a la Tierra, y se mantuvo en contacto permanente y simultáneo con el Centro de Control de la Misión, situado en el INTA, en Torrejón de Ardoz, y la Estación de Seguimiento de Maspalomas, en Gran Canaria.

Al hito científico y tecnológico que representó el lanzamiento —por primera vez esta operación de integración, lanzamiento y posterior seguimiento se realizaba desde territorio español— le sucedió la cotidianidad, el envío periódico de datos relativos a los experimentos que el satélite llevaba a bordo, y que eran minuciosamente analizados por el Centro de Operaciones Científicas, situado en las instalaciones del INTA en Villafranca del Castillo, Madrid.

La incertidumbre que conlleva todo nuevo reto científico, fue reemplazada por la satisfacción por el éxito completo de la misión, superior si cabe a las expectativas más optimistas. El perfecto funcionamiento del satélite y la utilidad de los datos aportados por los diferentes experimentos han justificado el interés creciente por el Programa MINISAT en otros países.

Cronología del Programa MINISAT

Junio de 1990

Empezó a gestarse el que sería el proyecto más ambicioso del sector aeroespacial en España. Durante los meses siguientes, muchas fueron las reuniones, conversaciones, intercambio y aporte de ideas, y numerosas las personas e instituciones, organismos y empresas que en ellas tomaron parte.

El proceso no fue fácil ni rápido, y, dentro de él, no podemos olvidar un proyecto que aspiró a «ser», pero que nunca llegó a ver la luz: el Proyecto Santa María. El Programa MINISAT fue abriéndose camino en discusiones acerca de la plataforma, la carga útil, los costes y los beneficios de lo que hubiese constituido el Santa María.

Se tuvo conciencia desde el comienzo de que el interés del programa no residía sólo en lanzar el primer MINISAT, sino, también, en mantener vivo un programa de más larga duración, que se estructuraría en tres futuras generaciones de minisatélites para tres tipos distintos de misiones: de uso científico, de observación de la Tierra o del espacio y de comunicaciones, respectivamente. Sin embargo, la credibilidad de todo ello pasaba necesariamente por la puesta en órbita del que debería ser el «MINISAT 01».

Julio de 1990

Dio comienzo la fase A, con el Estudio de Viabilidad del Proyecto, aprobado en Noviembre del mismo año por la Comisión Permanente Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT).

Año 1991

Desarrollo de la fase B o de «Definición de un Sistema de Minisatélites», que sería aprobada por la CICYT en Diciembre del mismo año.

Año 1992

El Programa MINISAT había conseguido su incorporación al Plan Nacional del Espacio.

Junio de 1994

Después de superar satisfactoriamente el examen de diseño, se entraba en la última y definitiva fase de «Diseño de Detalle y Fabricación», la cual era aprobada el 21 de Junio de 1994 por la CICYT.

El Programa Integrado MINISAT, propuesto en origen por el INTA, se había venido desarrollando hasta entonces con la colaboración de diversas empresas del sector aeroespacial, y contaba con la ayuda de una Comisión de Seguimiento, creada al efecto, cuya presidencia recayó en el Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI).

Julio de 1994

Comienzan los trabajos de construcción del MINISAT. El número de empresas interesadas en participar en el desarrollo y fabricación de la plataforma prácticamente se había duplicado con respecto al inicio del programa. Era una ocasión única de aunar esfuerzos, desarrollar capacidades, adquirir y ponerse al día en las más altas tecnologías, e incorporar a España, de forma decidida y por la puerta grande, al sector y el mercado del espacio.

Bajo la dirección técnica y de gestión del INTA, y con el apoyo e impulso del Ministerio de Defensa, Construcciones Aeronáuticas (CASA) asumía el papel de contratista principal, y se responsabilizaba de la construcción de la plataforma del satélite. Tan ambicioso proyecto pretendía involucrar al mayor número posible de empresas españolas que trabajaban en el sector. En este sentido, CRISA (encargada de las unidades electrónicas del subsistema de potencia eléctrica), INDRA (encargada de la telemedida y telecomando), SENER (encargada del control de asiento del satélite), TGI e INSA, intervinieron como empresas colaboradoras y subcontratistas.

La construcción del MINISAT planteaba nuevos problemas a la ciencia y la tecnología de nuestro país. Se trataba de tener a punto un satélite, para ponerlo en órbita en tan sólo 18 meses. Además, nunca antes en España se había diseñado, fabricado, integrado y ensayado un satélite completo. Sólo hubo pequeños retrasos producidos por causas de fuerza mayor, como por ejemplo la entrega de las células de los paneles solares fotovoltaicos, que se fabricaron en la ciudad de Kobe, gravemente afectada por el terremoto que sacudió Japón.

Al mismo tiempo, comenzó a considerarse cuál sería la carga útil que habría de portar MINISAT en su primera misión. Desde el principio no hubo lugar para la duda. Con el fin de poder facilitar una amplia participación española, y para no introducir implicaciones de tipo comercial, el contenido del primer minisatélite (MINISAT 01), tendría un carácter exclusivamente científico, y estaría constituido por tres experimentos:

EURD

Espectrógrafo para medir la radiación difusa en el rango ultravioleta extremo.

CPLM

Dispositivo para estudiar el comportamiento de puentes líquidos en microgravedad.

LEGRI

Detector de rayos gamma basado en nuevas tecnologías de Ioduro de Mercurio.

A estos instrumentos se añadió una experiencia tecnológica,  ETRV, que estudiaría el comportamiento en órbita de un nuevo regulador de velocidad para el despliegue de grandes reflectores y mástiles.

El lanzamiento del satélite Minisat-01 desde Gran Canaria cumple 16 años

La Isla hizo historia en abril de 1997 al poner en órbita el primer diseño fabricado en España

21.04.2013 | 12:52

El lanzamiento del satélite Minisat-01 desde Gran Canaria cumple 16 años LP/DLP

María Jesús Hernández El 21 de abril de 1997 Gran Canaria entró a formar parte de la historia aeronáutica, tras el lanzamiento del Minisat-01, el primer satélite de diseño y fabricación cien por cien española, y también, primer vehículo puesto en órbita desde España. La única misión espacial que ha sido completada por un país de la Unión Europea desde su propio territorio, cumple hoy 16 años. Arrancó a las 12.00 horas, desde la base aérea de Gando, con un cohete Pegasus XL, posteriormente bautizado con el nombre de Gran Canaria, que viajaba en el fuselaje del avión Lockheed L-1011 Tristar comandado por el capitán estadounidense Bill Weaver.

El lanzamiento del microsatélite fue seguido desde la Estación Espacial de Maspalomas por un nutrido grupo de autoridades civiles y militares, políticos, técnicos, entre ellos ingenieros de la NASA, y periodistas, con el entonces responsable del centro regional del INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), Julio Melián a la cabeza. Asimismo, la 2 de TVE emitió el acontecimiento en directo, con señales simultáneas desde Gran Canaria y desde la base aérea de Torrejón de Ardoz (Madrid), donde se encontraban los coordinadores del programa científico Minisat, entre ellos el secretario de Estado y presidente del INTA en aquel momento, Pedro Morenés.

La misión que constaba de tres fases, se inició en Gando a las 12.00 horas con un despegue sin contratiempos, a pesar de los riesgos que entrañaba la proximidad del cohete que transportaba la aeronave al suelo. El TriStare fue escoltado por dos cazas F-18, uno de los cuales transportaba la cámara que permitió filmar la operación. Una hora más tarde, a las 13.00 horas, cuando el avión superó los 11.000 metros de altura, se procedió al desprendimiento del cohete Gran Canaria y, tras cinco segundos de caída libre, se encendió su motor de propulsión. Así concluyó la primera etapa.

La segunda, que duró alrededor de siete minutos, consistió en el desprendimiento de las diferentes partes del Pegasus (cofias, contrapuertas) que protegían al minisatélite, hasta dejarlo en contacto con el exterior, a unos 590 kilómetros de la Tierra. Tras la separación del cohete, comenzó la tercera y definitiva etapa con la puesta en órbita del Minisat-01 y la emisión de los primeros datos, que llegaron para júbilo de todos los implicados, tres horas y media después de haberse iniciado la operación. “A las 15.28 horas se escucharon los primeros llantos del niño”, fueron las palabras con las que el INTA confirmó el éxito del lanzamiento.

A partir de ahí el Minisat pasaba por la zona de cobertura de Maspalomas cada hora y media, pudiéndose observar y enviar señales durante quince minutos

Así se puso en órbita desde Gran Canaria, a 600 km de altitud y una inclinación de 28,5 grados sobre el plano ecuatorial, el primero y hasta ahora único ingenio de la tecnología espacial, de diseño y fabricación española. Con un peso de 200 kg y una estructura hexagonal de un metro de ancho por 1,5 de alto, la principal novedad del Minisat-01 consistía en que se trataba de un vehículo ligero y modular, de bajo coste en comparación con lo existente hasta el momento, destinado a la experimentación científica. También contribuyó a la capacitación de más de 100 ingenieros y científicos en todas las áreas de un programa espacial completo.

El programa Minisat se gestó en 1990 con la finalidad de desarrollar un sistema que permitiera operaciones espaciales a bajo coste y menor tiempo de desarrollo que los grandes programas espaciales. La idea original era el desarrollo de tres generaciones de microsatélites para tres tipos distintos de misiones: de uso científico, para la observación de la tierra o del espacio y de comunicaciones. No obstante, todo dependía de la puesta en órbita del primero, el Minisat 01, que 16 años después de su exitoso lanzamiento sigue siendo el único que prosperó.

El pequeño satélite fue equipado con tres instrumentos científicos y una experiencia tecnológica. Entre ellos figuraba el EURD, un espectrógrafo para el estudio de la emisión del medio interestelar en el ultravioleta extremo y lejano, que incorporaba en su diseño tecnología avanzada , con una sensibilidad hasta mil veces mayor y una resolución espectral diez veces mejor que la existente en modelos previos.

En segundo lugar estaba el telescopio LEGRI, un detector de rayos gamma de baja energía procedentes de fuentes astronómicas, destinado fundamentalmente al estudio de las explosiones de supernovas y la existencia de agujeros negros. Este instrumento astronómico constituyó una gran escuela de formación para un buen número de astrofísicos e ingenieros españoles, dado que les aportó una valiosa experiencia en instrumentación espacial, clave en años venideros.

La Universidad Politécnica de Madrid fue la encargada de desarrollar el tercer elemento científico, el CPLM, dirigido al estudio del comportamiento de puentes líquidos en condiciones de microgravedad. Este experimento tuvo posteriormente aplicaciones prácticas en el procesado de materiales de gran calidad en industrias como la farmacéutica, o la microelectrónica.

Por último, se sumó la tecnología ETRV, para el estudio del comportamiento en órbita de un nuevo regulador de velocidad para el despliegue de grandes reflectores y mástiles. Se trataba de un experimento crucial para solucionar el problema planteado en todos los satélites lanzados al espacio hasta ese momento: el despliegue deficitario de los apéndices (antenas, paneles solares, mástiles…), después de su puesta en órbita. Construcciones Aeronáuticas diseñó un regulador de velocidad para este tipo de despliegues y se incorporó en el Minisat un año antes del lanzamiento, de forma que el programa sirvió para testar de forma satisfactoria esta nueva tecnología, que, posteriormente se empleó en el satélite Hispasat.

Con todos sus elementos, el sistema científico y tecnológico del Minisat-01 partía de un concepto totalmente novedoso en el mundo aeroespacial de la década de los 90: la fabricación de una serie de plataformas espaciales multiusos en el segmento comprendido entre los 100 y los 500 kg, con dos módulos independientes entre sí, y una plataforma de servicio estándar, versátil y polivalente.

Resultados

Si el lanzamiento fue un éxito, aún más lo fue su operatividad, dado que el Minisat-01 estaba diseñado para una vida útil de dos años pero estuvo operando y enviando datos científicos durante cinco, en los que completó miles de rotaciones a la Tierra, y se mantuvo en contacto permanente y simultáneo con el centro de control de la misión, situado en el INTA, en la Estación de Seguimiento de Maspalomas y en Torrejón de Ardoz.

“El 14 de febrero de 2002, a las 03.12 horas, tuvo lugar el último contacto del aparato con la estación de seguimiento del proyecto. Superó ampliamente los cálculos más optimistas, al permanecer operativo durante más del doble del tiempo previsto”, anunció el INTA. El fin de la misión se debió a la degradación de la órbita, producida por la fricción con las altas capas de la atmósfera. La completa desintegración del satélite se produjo el 26 de febrero cuando el Minisat-01 alcanzó una altura cercana a los 100 km sobre la superficie terrestre.

Durante sus cinco años de vida estuvo recogiendo y transmitiendo información a los equipos científicos. Entre sus contribuciones a la ciencia destacan las observaciones tomadas por el instrumento EURD durante el descenso del microsatélite en los últimos meses de la fase final de entrada en la atmósfera, proporcionando datos no conseguidos hasta la fecha por ninguna otra misión. “El análisis de estos datos permitirá profundizar en el conocimiento de la distribución en altura de los componentes atmosféricos y sus condiciones físicas, desde la órbita inicial a 575 km, hasta la última órbita registrada, cercana a los 300 km. Hemos de destacar que el espectro del brillo nocturno de la atmósfera terrestre obtenido por EURD es más de 100 veces superior en sensibilidad a las medidas anteriores”, recogen los informes del proyecto.

Dichos resultados también han tenido impacto sobre las teorías y observaciones en varios campos de la Astrofísica. “Han permitido refutar la teoría de desintegración de los neutrinos postulada por el profesor Sciama; y, por otra parte, confirmado un defecto de flujo en los modelos de atmósferas estelares de Kurucz, ya apuntado por las observaciones de Voyager. Los flujos de las estrellas en el rango de longitud de onda de EURD son entre un 10 y un 40% más intensos que en los modelos teóricos”.

La única expectativa científica que la misión Minisat no logró alcanzar fue la planteada por el estadounidense Denis Sciama, encaminada a resolver el misterio de la materia oscura, una sustancia que compone más de un cuarto del universo, pero que nunca ha sido vista. Después del Minisat, la industria espacial mundial ha dado pasos gigantescos desde el punto de vista científico y tecnológico, y sin embargo, el reto de la materia oscura sigue abierto. De hecho, el pasado 4 de abril, un equipo internacional del centro de investigación CERN en Ginebra afirmó que había registrado lo que podría ser la primera huella física dejada por una materia oscura mientras estudiaban rayos cósmicos grabados a bordo de la Estación Espacial Internacional en los últimos 18 meses.

Con todo, el balance final del satélite español Minisat-01 lanzado en Gran Canaria, 16 años desde su puesta en órbita y 11 después de que finalizara su vida operativa, es tremendamente positivo y así lo ratifica la comunidad científica internacional. Un triunfo para la industria española que se quedó en promesa de futuro, dado que el segundo satélite de la serie, proyectado con cuatro nuevos instrumentos, sigue en el cajón.

Fernando J. Ballesteros Roselló es actualmente el Jefe de Instrumentación del Observatorio Astronómico de la Universidad de Valencia. Licenciado (1992) y Doctor (1996) en Física por la Universidad de Valencia. Trabajó en el diseño y desarrollo del telescopio espacial de rayos gamma INTEGRAL, de la Agencia Espacial Europea, actualmente en órbita alrededor de la Tierra, así como del telescopio espacial LEGRI a bordo de Minisat 01 (INTA). Posteriormente sus intereses evolucionaron hacia la astrobiología, realizando su labor investigadora en temas de emergencia de la complejidad y la vida en el universo.