Una de las fases críticas de los vuelos espaciales se da cuando la nave vuelve a entrar en la atmósfera de la Tierra para aterrizar. Reducir la velocidad de una nave que vuela a unos 27.000 kilómetros por hora hasta una velocidad que permita un aterrizaje controlado es un reto que exige el más alto nivel tecnológico. Este es un aspecto clave para el nuevo Vehículo Experimental Intermedio (IXV) de la Agencia Espacial Europea (AEE), cuyo lanzamiento está previsto para julio de 2014.

La AEE contrató a Thales Alenia Space – Italia (TAS-I) como arquitecto del IXV. TAS-I tiene unos 20 subcontratistas principales trabajando en el proyecto, incluyendo SABCA, Société Anonyme Belge de Constructions Aéronautiques. Esta empresa aeroespacial belga, filial del Grupo Dassault, es la encargada de los sistemas de control para los alerones direccionales del IXV en su fábrica en Haren, cerca de Bruselas.

“En Europa necesitamos adquirir conocimientos y experiencia en sistemas de reentrada. Por ello, proyectos como el IXV son fundamentales para salvaguardar la autonomía e independencia de Europa en lo que respecta a futuros viajes espaciales”, dice Didier Verhoeven, jefe superior de proyectos de SABCA. “Los experimentos realizados durante la reentrada, y los conocimientos técnicos que obtendremos de estos vuelos, ayudarán a consolidar nuestra posición como actor importante en este campo estratégico”.

El IXV, que mide como un coche (4,4 x 2 x 1,5 metros) y pesa unas dos toneladas, se lanzará con un cohete Vega, el lanzador pequeño de la AEE. Realizará un vuelo balístico con una trayectoria parabólica hasta una altura de 415 kilómetros; la fase crítica comenzará cuando el IXV descienda hasta una altura de 120 kilómetros (a 7,7 kilómetros por segundo). A continuación, la reentrada se controlará hasta una altura de 30 kilómetros, cuando se abrirán los paracaídas y el IXV aterrizará en el océano Pacífico. El vuelo durará 100 minutos.

Los dos alerones que guían el IXV durante la reentrada están controlados individualmente por dos actuadores electromecánicos que ofrecen una fuerza de 35 kN cada uno. Durante la reentrada, los alerones regulan la inclinación y el balanceo del IXV mediante flexión simétrica y asimétrica, respectivamente.

“Los actuadores que suministramos eran originalmente un sistema de serie que adaptamos para el IXV”, dice Verhoeven . “Dadas las limitaciones presupuestarias, tuvimos que reutilizar el mayor número posible de componentes. Por ello, adaptamos el sistema de control del vector de empuje que habíamos desarrollado anteriormente para accionar las toberas ZEFIRO del cohete Vega del IXV. Anteriormente, cuando trabajábamos en el lanzador Ariane 5, utilizábamos sistemas hidráulicos para los actuadores. Pero, siguiendo la tendencia general en la industria aeroespacial, ahora utilizamos actuadores electromecánicos para el VEGA y el IXV”.

Los alerones del IXV se desplazan a una velocidad de 15 grados por segundo. El ordenador a bordo envía información posicional a la electrónica de SABCA, y sus microprocesadores internos accionan el motor, determinando la posición y velocidad de los actuadores. Dos módulos de baterías en serie de 60 voltios suministran 120 VCC, con conversores para pasarlos a corriente alterna.

Uno de los principales retos será asegurar la fiabilidad del sistema de frenado estático que mantiene fijos los alerones hasta la reentrada. Los muelles que lo sujetan deben poder soportar los enormes niveles de vibración generados durante el lanzamiento. Un electroimán de 28 voltios comprime los muelles, haciendo que suelten el freno para que pueda funcionar el motor. “Podría darse un fenómeno de soldadura en frío causado por las vibraciones en el vacío del espacio que impediría que se soltase el freno”, dice Verhoeven. “Pero hemos usado una grasa Braycote especial compatible con el vacío para lubricar el freno. Tras más de 1.000 ciclos de prueba de accionamiento y desbloqueo del freno en condiciones de vacío, con cero incidentes de soldadura en frío, tenemos confianza. Además, se realizarán pruebas adicionales durante la campaña de calificación”.

SABCA tiene programado entregar un prototipo de vuelo en marzo de 2013. Las pruebas de calificación en Italia empezaron en octubre de 2012, y en febrero de 2014 se transportará el IXV a la base de lanzamiento en Kourou, en la Guayana Francesa. “Nosotros somos solo uno de los 20 subcontratistas principales de TAS-I y, si cualquiera de nosotros incumpliera el plazo de entrega, se retrasaría el proyecto entero,” dice Verhoeven. “Pero todo avanza según el plan. Por otra parte, nos ilusiona mucho formar parte del IXV, que es el primer paso en un camino muy largo, con el objetivo a largo plazo de lanzar personas al espacio en el marco de una misión europea y traerlas sanas y salvas a casa”.