miércoles, 18 de marzo de 2015

ARSAT-1: En órbita

Sigue a continuación una extensa nota sobre el proyecto ARSAT-1 publicada hoy por Defonline en su portal de internet. La nota aborda diversos aspectos y problemáticas del proyecto, desde la decisión de utilizar componentes nacionales o importados, hasta la razón por la cual se decidió crear el CEATSA -para no tener que enviar el satélite a Europa o Estados Unidos para realizar sus ensayos funcionales-. Vale la pena leerla detenidamente. 

ARSAT-1: EN ÓRBITA

Por Juan Ignacio Cánepa / Fotos: Fernando Calzada

DEF recorrió la Estación Terrena Benavídez, desde donde se opera primer satélite de telecomunicaciones desarrollado, diseñado y construido en el país. Dialogamos con algunos miembros del proyecto para conocer cómo se logró uno de los hitos tecnológicos más importantes de la historia argentina. 

Estación Terrena de ARSAT en Benavídez.

El lanzamiento y puesta en órbita del satélite de telecomunicaciones argentino Arsat-1 en octubre pasado fue todo un éxito. El momento fue televisado y la mayoría de la población siguió de cerca el hito que significó haber colocado en el espacio el primer artefacto de estas características desarrollado, diseñado y construido en el país. De todas formas, a pesar de la gran publicidad, no muchos conocen todo el camino que se recorrió para llegar a esa instancia. Los esfuerzos realizados, los obstáculos superados y todo lo que implicaron los siete años de trabajo que requirió el proyecto Arsat-1.

DEF recorrió la Estación Terrena Benavídez, desde donde hoy se opera el satélite, para conocer los detalles de este hecho sin precedentes para el país. Allí dialogó con dos de los principales técnicos que participaron en el proceso.

De posiciones se trata

Aunque todos los satélites parezcan iguales, no lo son. Es más, son bastante distintos y cada clase trae aparejada su propia complejidad. Los hay de reconocimiento, los famosos “satélites espías”; astronómicos, para la observación de planetas y del espacio en general; de observación terrestre, para la medición de distintos parámetros científicos (por ejemplo: meteorología, medioambiente o cartografía); y de telecomunicaciones, como el Arsat-1. Estos últimos tienen la particularidad de utilizar una órbita geoestacionaria, esto quiere decir que gira alrededor de la Tierra en forma geosíncrona (igual al período de rotación del planeta) y en forma circular (no elíptica). Esto hace que si se observa un objeto geoestacionario desde la Tierra parezca suspendido e inmóvil en el cielo. Esta característica es la que lo hace tan atractiva para proveer servicios de comunicación y televisión: el satélite siempre está enfocado e “iluminando” a la porción de territorio a la que le toca servir. Las antenas receptoras en la superficie del planeta, por su parte, permanecen fijas.

Para alcanzar esa característica geoestacionaria, los satélites se ubican a 36.000 kilómetros de la superficie de la Tierra. Para darse una idea, esa distancia son tres veces el tamaño del planeta.
Ahora bien, ¿quiénes pueden tener satélites de telecomunicaciones orbitando y prestando servicios? En teoría todos tienen la posibilidad. No garantizada, pero sí ofrecida. El organismo internacional encargado de coordinar las posiciones para que los artefactos no interfieran entre sí es la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). No otorga esas ubicaciones, ya que no es dueño de ellas, sino que las asigna. Da el marco regulatorio para que las distintas administraciones coordinen entre sí para que no haya interferencia entre satélites cercanos.

Está en cada país decidir si va a utilizar alguna posición. Para ello, tiene que presentar ante la UIT un plan. Si es aceptado, tiene un plazo para implementarlo. De no concretarse, la posición pasa al segundo plan presentado que se encontraba en espera. Argentina tiene dos posiciones asignadas: la 71,8º Oeste y la 81º Oeste. Así comienza la historia del Arsat-1.

El origen

Los trabajos formales del proyecto Arsat-1 comenzaron en 2007, pero para conocer las raíces profundas que lo inspiraron hay que remontarse a mediados de la década del 90. En ese entonces la empresa Nahuelsat S.A. tenía la concesión para la explotación de la posición orbital 71,8º Oeste que pertenece a la Argentina. El satélite con el que se ocupó esa posición –condición necesaria para mantener la ubicación en el firmamento de las telecomunicaciones- fue el Nahuel-1, que, aunque no era de fabricación nacional sino francesa, estaba operado por argentinos desde la Estación Terrena Benavídez. Muchos de los que integraban el joven personal de Nahuelsat son los que lideraron más adelante los equipos de desarrollo del primer satélite de telecomunicaciones argentino.

Tal es el caso de Andrés Rodríguez, quien fuera jefe del proyecto Arsat-1, o de Hugo Nahuys, exencargado de calidad, con quien DEF tuvo oportunidad de hablar durante su visita a la Estación Terrena Benavídez. El trabajo de ambos en torno al satélite concluyó el 21 de noviembre pasado, cuando el artefacto alcanzó su órbita y quedó en manos del personal de operaciones. De todas maneras, siguen perteneciendo a la empresa y mantienen su pasión intacta. Son las personas indicadas para conocer la historia del Arsat-1.

“El Nahuel-1 era un satélite geoestacionario de telecomunicaciones muy parecido al Arsat-1 –explica Rodríguez-, pero con una distribución de potencia distinta”. La ventaja del nuevo satélite argentino es que tiene una mejor cobertura para el país.

El trabajo con el Nahuel-1 duró hasta finales de 2004, cuando el satélite experimentó serias fallas técnicas que acortaron sensiblemente su vida útil. “Aprendimos muchísimo de esos problemas”, recuerda Nahuys. De hecho, la pericia de los operarios argentinos logró estabilizar la situación y posibilitó que la migración de los clientes fuera controlada.

La empresa Nahuelsat decidió no renovar el contrato para la posición 71,8º O, ni para la 81 º O. Como se dijo más arriba, la titularidad de las posiciones caduca y, por tanto, cabía el riesgo de que Argentina perdiera las ubicaciones. Por esto, el Estado nacional comenzó a vislumbrar la idea de crear una empresa de telecomunicaciones y tomar la operación de las posiciones que manejaba Nahuelsat.

“Era una apuesta que en ese momento me parecía muy difícil”, reconoce Nahuys. “Estando adentro de la industria y habiendo vivido un año y medio en una fábrica de satélites en Francia, casi pensaba que era imposible. Por suerte la realidad me demostró que estaba equivocado”.

Nahuys señala que la decisión requirió de visión y coraje. “Visión para darse cuenta de que en Argentina estaban las piezas para hacerlo, y coraje, porque había que animarse a invertir en algo en lo que hoy solo ocho países en el mundo están haciendo: EE.UU., China, Rusia, Alemania, Francia, Israel, India y Japón. Y ahora, Argentina”.

Cubrir huecos

En abril de 2006 se creó Arsat a través de la Ley 26092. El objetivo era hacer lo que no había hecho Nahuelsat: seguir con la explotación de las dos posiciones orbitales que tenía asignadas la Argentina. Como segundo objetivo, se impulsaba el desarrollo de la tecnología de satélites de telecomunicaciones en el país.

“En el caso de la 81º O, estábamos en el límite de la caducidad del plan presentado por Argentina”, recuerda Rodríguez. No íbamos a tener más privilegio para ocupar esa posición que se había ganado gracias a una hábil negociación de la Argentina: a cambio del permiso para que empresas de telecomunicaciones norteamericanas brindaran servicios en el país, se reclamó la posición 81º O que estaba ocupada por EE. UU. y que tiene la ventaja de poder abarcar toda América. “Es un mercado muy grande para telecomunicaciones”, señala Rodríguez. “Además posee dos bandas coordinadas, la C y la Ku. Entonces amplía el marco de servicios que se puede ofrecer”, remarca.

Las telecomunicaciones de satélites se mueven en tres bandas: C (la más baja), Ku (interedia), y Ka (alta). Cada una tiene sus ventajas y desventajas, como lo tienen la AM y la FM para la radio.
La posición 71,8º O, en la que opera el Arsat-1, es una posición coordinada solo para Latinoamérica y utiliza la banda Ku.

Antes del traspaso a Arsat, Nahuelsat pasó su base de clientes a distintos satélites que daban servicios en el país. De esta manera, mantuvo sus clientes y se los traspasó a Arsat para que cuando ocupara en el futuro la posición con un nuevo satélite, volvieran. Si hubiera dejado librado a que cada cliente hiciera lo que quisiera, se hubieran perdido y Arsat-1 hubiera estado vacío. La ventaja del nuevo satélite es que ya arrancó con una base de clientes a los que se sumaron otros desde 2007 hasta ahora.

Para 81º O, posición para la que no había una solución inmediata, se contrataron servicios de satélites interinos para mantener ocupada la posición y que no se cayera. Pero había que desarrollar un plan concreto para la ocupación y la explotación comercial.

Conocimientos complementados

Ahora había que cumplir los objetivos. Arsat no solo tomó la parte operativa de Nahuelsat, sino que también tomó a la base técnica de ingenieros y de operación de satélites. “Arsat sabía operar satélites y sabía lo que desde el punto de vista comercial se necesitaba para el mercado de telecomunicaciones”, remarca Andrés Rodríguez. La nueva empresa no tenía capacidad para construir los satélites.

Por esto, en 2007, Arsat firmó un contrato con Invap, empresa de tecnología de la provincia de Río Negro, para el diseño, desarrollo y fabricación de un satélite de telecomunicaciones. “El contrato preveía distintas fases: desarrollo, diseño, fabricación, ensayos y puesta en órbita”, detalló Rodríguez, quien en 2010 fue nombrado jefe de proyecto, o sea, el responsable de todas las fases mencionadas.

Invap había desarrollado satélites científicos para observación de la Tierra hasta ese momento. “Son satélites diferentes en cuanto al servicio que dan”, explica Rodríguez. “Son de observación, tienen una órbita más baja que los geoestacionarios y tienen una confiabilidad menor, porque para los servicios que dan no necesitan un 99,9 por ciento de confiabilidad, como sí lo necesita un satélite de telecomunicaciones”, detalla el ingeniero. Esto no significa que sean de peor calidad, sino que “en los satélites de observación no interesa tanto, porque si no se puede sacar una foto en un momento, se la saca después. La Tierra va a cambiar muy poco hasta la próxima vuelta del satélite. En cambio, en los de telecomunicación el servicio no se puede cortar”, subraya el jefe de proyecto.

Otra diferencia es la duración: mientras que los satélites de observación de la Tierra duran cinco años, los de telecomunicaciones tienen misiones de quince. Entonces, Invap tuvo que hacer un desarrollo basado en todos los requerimientos que puso Arsat para este satélite. Todo el desarrollo y diseño duró hasta 2010, año en que comenzó la fabricación de partes.

Choque de culturas

Arsat e Invap no habían trabajado juntos antes. Para este nuevo proyecto tuvieron que vencer la inercia del trabajo de cada uno. “Venían trabajando de una manera y tuvieron que empezar a trabajar con otro que tenía una metodología de trabajo distinta”, señala Andrés Rodríguez. “Nosotros en Nahuelsat teníamos una cultura y estándares de trabajo europeos. Invap había desarrollado su parte satelital con NASA, de Estados Unidos”, precisa.

Si bien son estándares que muchas veces se complementan, la metodología de trabajo americana es distinta a la europea. Hugo Nahuys está de acuerdo: “Los norteamericanos son más eficientes y más pragmáticos cuando hacen las cosas. Tienen una base más fuerte en la experiencia. Sin embargo, todo el estándar europeo es muy ordenado y didáctico, se aprende leyendo e implementándolo. La experiencia europea está plasmada en los estándares que no solo cubren la calidad, sino también una rama de ingeniería y otra de management, de cómo gerenciar un proyecto satelital de punta a punta”, resalta.

Los dos ingenieros concuerdan en que hubo un aprendizaje mutuo. “Éramos dos empresas y terminamos siendo dos empresas trabajando perfectamente juntos”, subraya Rodríguez, y asegura que esto “se demostró el último año de trabajo cuando hubo mucha interacción, desde los ensayos ambientales hasta la etapa de lanzamiento y puesta en órbita, que fue perfecta, como si hubiéramos trabajado 70 años juntos. Esto se dio porque teníamos claro el objetivo”.

Los componentes

El diseño del Arsat-1 es nacional. Es una evolución del diseño que Invap tenía para los otros satélites, pero asociada a la nueva plataforma, “nueva desde la plataforma hasta el servicio que da”, aclara Rodríguez.

Cuando en 2007 se diagramó cómo iba a ser el proyecto, cuando se diseñó el objetivo de la misión, se impuso un tiempo determinado en el que Arsat quería poner el satélite en órbita. “En función de eso –explica el jefe de proyecto–, había ciertas cosas que se podían hacer en Argentina y otras que, por una cuestión de mercado y de robustez de diseño, se adquirieron en el exterior. Queríamos hacer el primer satélite hecho en Argentina, pero que fuera robusto”.

Se trató de no reinventar la rueda. “En el mercado internacional de fabricación de satélites, nadie elabora el cien por ciento del satélite. El know how crítico está en el diseño, después, si la batería la compro o la hago, no hace la diferencia”, asegura Rodríguez.

De todas formas, el ingeniero asegura que con el tiempo Argentina puede nacionalizar distintas partes que le den al país conocimiento, tecnología y control en determinadas áreas.

A prueba de todo

El armado del satélite se realizó en la sala limpia de Invap, en Bariloche. Cuando se terminó esa instancia, se empezó la etapa de ensayos. Para eso se tomó la decisión de crear en la misma ciudad patagónica el primer Centro de Ensayos de Alta Tecnología (CEATSA). Es un edificio con equipos para poder realizar las distintas pruebas ambientales: se simula el vacío, los gradientes térmicos, la vibración a la que va a estar sometido el satélite durante el lanzamiento, el ruido que va a recibir durante el lanzamiento (“una perturbación de audio muy alta que genera vibraciones a una frecuencia que no se pueden generar con algo moviéndose”, detalla Rodríguez). El ingeniero explicó que “se pone al satélite en medio de parlantes y se lo excita con ruido equivalente a tres niveles de un recital de rock”, por ejemplo.

El diseño de todos los ensayos ambientales para garantizar que el satélite va a durar después del lanzamiento y durante los quince años previstos, se desarrolló en Invap, que antes hacía todas las pruebas para sus satélites en Brasil. Pero las facilidades de Brasil no poseían la capacidad de hacer las pruebas de antenas y de radiofrecuencia, fundamentales en un satélite de telecomunicaciones.

“Había que mandarlo a Europa o a EE. UU.”, comenta Rodríguez. De hecho, el plan original, antes de la creación de CEATSA, era hacer una parte de pruebas en Brasil y otras en Europa o EE. UU. “El problema que tenía era que había que terminar el satélite y mandarlo a una facilidad de ensayos en Europa, lo que implica un costo de traslado, un riesgo y un tiempo asociado. Además, si había algún problema durante los ensayos, la gente y los equipos para solucionarlos están acá. Habría que haberlo traído de nuevo. Eso pasa. En Europa hacen eso, pero están a un país de distancia, con una frontera de 500 kilómetros”, explica.

Si bien el costo de inversión de la creación del CEATSA supera al costo de logística de traslado, prorrateado en las misiones Arsat previstas y en otras misiones por venir, “resultó un gran beneficio en todas las áreas y en los conocimientos adquiridos para hacer estos ensayos”, asegura el ingeniero.

Confianza plena

Uno de los puntos sobresalientes del Arsat-1, entre tantos otros, fue la prima de seguro que consiguió. Hugo Nahuys estuvo a cargo de esta instancia y narra su experiencia de primera mano.
“Nos empezó a asesorar un bróker internacional de seguros en satélites. Solo había tres en aquella época. Nos fue guiando e hizo un análisis de riesgo, de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba. De arriba hacia abajo, empezó a analizar riesgos de alto nivel, como perder la posición orbital. Pero para analizar de abajo hacia arriba, entrevistó a toda la gente involucrada en el proyecto: primero nos entrevistó a nosotros, que definimos cómo iba a ser el satélite y cómo lo íbamos a operar. También entrevistó a los que iban a fabricarlo. En base a eso preguntó cuáles eran las tareas más riesgosas para ellos, y armaron una base de datos de riesgos y amenazas. Todo esto se tuvo en cuenta para mitigar los riesgos del proyecto”, narra con pasión Nahuys.

De esta forma, cuando comenzaron a hablar con las 30 empresas de seguros del mundo dedicadas a esta especialidad, se sorprendieron. La consecuencia de este trabajo fue que otorgaron un seguro de 230 millones de dólares por satélite (están asegurados el Arsat-1 y el Arsat-2, este último sin siquiera estar construido) a menos del 8 por ciento, una tasa muy baja para los estándares de la industria.

“Nosotros esperábamos una tasa de alrededor del 10 por ciento, o incluso una del 12 o 13 por ciento”, admite Nahuys, y hace un cálculo sencillo para reforzar lo que dice: “Se lanzan unos 20 satélites de telecomunicaciones por año. De esos 20, se pierden alrededor de dos, o sea, que la tasa de falla es de 10 por ciento. Nosotros esperábamos un 10 por ciento, incluso los satélites que se diseñan y nunca han volado tienen una tasa de riesgo más alta que aquellos que tienen una herencia en vuelo más exitosa”.
Para poner en perspectiva lo acontecido, se puede citar el caso del satélite que Bolivia le compró a China un año antes de la operación del Arsat-1: se aseguró con una tasa de casi el 14 por ciento, y era el sexto satélite en su serie.

Lo cierto es que esa tasa menor al 8 por ciento (7,7 para ser exactos) significó un ahorro importante para el proyecto en dinero. “Calculamos que se pueden haber ahorrado unos 20 millones de dólares en esa diferencia de tasas”, detalla Nahuys. Además de eso más allá de los 230 millones de dólares en los que se aseguró el artefacto, las aseguradoras otorgaron otros 50 millones de dólares en seguro de largo plazo por los 15 años de vida útil. “Quiere decir que alguien, de alguna empresa que nos auditó, confió en que nuestro satélite está tan bien hecho que no se va a perder en los 15 años. No solo es por pérdida total, sino que el seguro también cubre pérdidas parciales”, completa el ingeniero que estuvo a cargo de esta etapa. “Es la primera vez en la industria satelital que las empresas aseguran un satélite nuevo que nunca había volado por largo plazo”, dice orgulloso Nahuys. “Es un reconocimiento concreto”.

Tres, dos, uno…

Terminados los ensayos ambientales, el Arsat-1 estaba listo para el lanzamiento previsto para junio de 2014, contratado con la empresa europea Arianespace. Era la más confiable, porque era la que tenía la seguidilla de lanzamientos exitosos más alta. Pero Arianespace y algunos satélites que estaban en la cola de lanzamiento tuvieron problemas, por lo que se demoró el despegue del Arsat-1. Se terminó lanzando el 16 octubre de 2014.

Ya desde el 1º de septiembre comenzó la campaña de lanzamiento, que duró 50 días. Durante ese tiempo hubo gente de Invap y de Arsat en el lugar de lanzamiento en la Guyana Francesa.
“La ansiedad está desde el minuto uno, pero a partir de 2013, cuando empezó la parte de ensayos y comenzamos a ver al satélite ensamblado, fue importante y fuerte”, destacó Rodríguez. “En 2007, habíamos hecho el cronograma hasta el lanzamiento. Sabíamos cuándo iba a ser, pero parecía ciencia ficción, muy lejano. Entonces, ver que el corredor se estrechaba y la luz al fondo del camino, hacía que la ansiedad creciera. Los últimos días en Kourou fue la ansiedad sin fin”, describe el líder del proyecto, quien viajó a Guyana y estuvo en el momento del lanzamiento.
“Fue una mezcla de sensaciones muy fuerte –dice a propósito del momento culminante-; era un montón de trabajo de mucha gente. Las tres personas que estábamos en el lugar teníamos la carga de todo el resto de los que habían participado. Por eso el festejo tan efusivo”.

Hugo Nahuys lo vivió desde la Estación Terrestre Benavídez, donde se instaló una pantalla gigante para todo el personal. “Cuando despega bien los nervios bajan”, recuerda. “Luego, el momento crítico es cuando se desprende el satélite del lanzador y cuando se recibe telemetría en Benavídez, porque quiere decir que el satélite sobrevivió a la etapa más estresante de su vida: atravesó una vibración bastante fuerte, sufrió un cambio de presión abrupto y pasó por un campo geomagnético por el que circulan partículas de alta energía que van a mucha velocidad y que pueden deteriorar la electrónica”. Nahuys asegura que la alegría más fuerte fue “cuando en Benavídez llegó la telemetría y llegó bien; no había ni alarmas en el sistema, todo funcionó como si fuera el simulador”.

El Arsat-1 luego atravesó una etapa de 12 días hasta ubicarse en su órbita correspondiente. Esta etapa es crítica, ya que una mala acción puede significar un consumo extra de combustible, lo que repercute directamente en su expectativa de vida. Se calcula que el satélite debe conservar el 20 por ciento de su combustible, reserva que le va a servir por los próximos 15 años para corregir su curso y brindar bien su servicio.

El satélite superó con éxito todas las etapas y se presume que durará incluso más años de los previstos. Promediando 2015 se lanzará el Arsat-2 para ocupar la posción 81º O, consolidando así la soberanía espacial argentina.

Fuente: defonline.com.ar

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