L’ESA avança amb les vostres idees per a 11 missions pioneres

Des de satisfer les nostres necessitats energètiques a la Terra amb satèl·lits que generen energia solar a l’espai, fins al desenvolupament d’un nou mètode per entrar en òrbita al voltant de la Lluna, les 11 activitats cobreixen una àmplia gamma de conceptes innovadors. Molts d’ells s’aventuren en àmbits encara no coberts per l’ESA.

Alguns demostraran noves tecnologies, com ara una làmina enorme per controlar petites peces de deixalles espacials, o la nova tecnologia necessària per a plataformes flotants a Venus. Altres ens ajudaran a entendre altres cossos planetaris i a aprendre a viure lluny de la Terra, per exemple, il·luminant i mapejant les regions permanentment ombrejades de la Lluna, o construint un sistema biològic autònom que proporcioni tot el que els astronautes necessitarien per a l’interplanetari a llarg termini. missions. Es pot trobar una llista detallada de les activitats al final d’aquest article.

“Aquest va ser el primer intent de sol·licitar idees per a noves missions a totes les activitats espacials no només de la indústria, sinó també del món acadèmic i del públic”, diu Moritz Fontaine de l’ESA, que va formar part de l’equip que va dirigir la convocatòria d’idees.

“Era un fòrum totalment públic i obert que tenia com a objectiu aconseguir diverses propostes de noves missions espacials que l’ESA pogués analitzar en paral·lel. És segur dir que hem assolit aquest objectiu!”

L’ESA obrirà vuit de les activitats a la indústria i el món acadèmic, que seran convidats a sol·licitar finançament per desenvolupar encara més els conceptes de la missió. Dels tres restants, es preveu que dos s’explorin a la instal·lació de disseny simultània de l’ESA (CDF), una instal·lació dedicada a reunir experts de diferents àmbits per avaluar la viabilitat de futures missions espacials.

Els conceptes que s’estudiaran al CDF són el seguiment de l’asteroide Apophis mentre fa un sobrevol de la Terra el 2029 i el desenvolupament d’una missió de demostració tecnològica per a plataformes flotants a Venus. L’activitat final analitzarà una nova iniciativa per desenvolupar la capacitat d’Europa per proporcionar energia sostenible basada en l’espai.

L’ESA interactua amb la comunitat espacial més àmplia

Les 11 activitats van sorgir d’un conjunt de 13 “sessions d’abast”: reunions virtuals que van investigar 47 de les idees proposades més prometedores. Cada sessió es va centrar en un tema específic, amb cada idea encaixada en una sessió. Les persones darrere de les idees van presentar els seus conceptes de missió i els experts de l’ESA van considerar com les idees encaixaven en l’estratègia més àmplia de l’Agència. Els temes tractats van ser:

1. Següents passos per a la intel·ligència a bord
2. Nova propulsió en òrbita terrestre molt baixa
3. Missió de deixalles espacials de nova generació
4. Recursos espacials i infraestructures
5. Comunicació intersatèl·lit de llarga distància
6. Següents passos per als objectes propers a la Terra
7. Preparant viatges interplanetaris humans
8. Pròxims passos cap a Mart
9. Nova plataforma d’atmosfera planetària
10. Noves etapes de monitorització atmosfèrica de la Terra
11. Instruments d’acceleròmetre làser
12. Consciència de la situació espacial de Mart
13. Mapa del lloc d’aterratge lunar

Connectar amb la indústria europea i estimular la comercialització

ESA Agenda 25 defineix les prioritats i els objectius de l’Agència per als propers anys. Subratlla que “en fer balanç de la maduresa aconseguida per la indústria espacial europea, l’ESA delegarà més responsabilitats juntament amb un repartiment adequat de riscos amb la indústria i augmentarà els seus esquemes de col·laboració amb actors industrials grans i petits”.

“En animar la comunitat més àmplia a impulsar decisions sobre futures missions espacials, aquesta convocatòria d’idees garanteix que les activitats futures de l’ESA segueixen sent rellevants per al sector espacial europeu”, explica Leopold Summerer, cap de l’Oficina d’Estudis i Conceptes Avançats de l’ESA.

“Un dels focus de l’Agenda 2025 és estimular la comercialització i la innovació disruptiva a Europa. Moltes de les activitats definiran enfocaments comercials potencials, a més d’identificar aplicacions amb rellevància comercial”.

Preparant-nos per al paisatge espacial de demà

La convocatòria d’idees i les sessions d’abast posteriors i les activitats de contractació estan dirigides per l’element Preparació de les Activitats bàsiques de l’ESA. Aquí és on es van concebre, estudiar i preparar pràcticament totes les missions i programes actuals de l’ESA.

Aproximadament cada tres anys, els experts es reuneixen a les reunions del Consell Ministerial de l’ESA per decidir quines missions espacials han de tirar endavant. L’element Preparació garanteix que aquestes decisions estiguin ben informades mitjançant la realització d’estudis de viabilitat de la missió i anàlisis de sistemes dedicats de càrregues útils o processos de suport.

Activitats que s’estan implementant

(Títols i descripcions subjectes a canvis)

Estudi sobre l’anàlisi cost-benefici de la generació d’energia solar basada en l’espai per a les necessitats d’energia terrestre

• Quan es tracta de generar energia solar a la Terra, les limitacions fonamentals sempre es mantindran: els panells solars només funcionen durant el dia i bona part de la llum del Sol és absorbida per l’atmosfera. I si, en canvi, poguéssim recollir energia solar a l’espai i transmetre-la a la superfície de la Terra? Aquesta activitat identificarà la infraestructura espacial i terrestre que seria necessària, avaluarà els impactes econòmics, ambientals i socials del desenvolupament o no de l’energia solar basada en l’espai, i proposarà un o més conceptes de desenvolupament per beneficiar-se del mercat del sector privat. dinamitzar i estimular les activitats comercials espacials.

Centre de dades basat en l’espai

• Amb els satèl·lits que recullen quantitats creixents de dades i necessiten transmetre dades processades cada cop més ràpidament, els centres de dades espacials són cada cop més interessants. Com a intermediaris entre satèl·lits i estacions terrestres, aquests centres oferiran capacitats d’emmagatzematge i processament de dades. Aquesta activitat explorarà els seus beneficis científics, econòmics i tècnics i desenvoluparà els primers dissenys d’un centre de dades basat en l’espai per a les aplicacions més prometedores.

Fase A prèvia per a una missió de CubeSat per demostrar l’acceleròmetre LIG-A

• Mesurar l’acceleració a bord de les naus espacials és útil per a diversos propòsits científics i tècnics, per exemple, per mesurar el camp gravitatori d’altres planetes i per provar propulsors recentment desenvolupats. L’acceleració es mesura amb acceleròmetres, i com menys “soroll” capti un acceleròmetre, millor es pot utilitzar per a aquests propòsits. Aquesta activitat portarà a terme un estudi previ a la fase A (un estudi que se centra en l’anàlisi i identificació de la missió) per demostrar un nou acceleròmetre de baix soroll en òrbita.

Missió de demostració tecnològica per al monitoratge de deixalles desplegable a la superfície

• La majoria de les deixalles espacials es mouen molt més ràpid que una bala amb velocitat, el que significa que fins i tot les peces petites poden causar danys importants a la nau espacial. Aquesta activitat investigarà la viabilitat d’enviar un petit satèl·lit amb una làmina enorme per tenir una millor idea de quantes restes de micropartícules orbitan la Terra. Una càmera fotografiaria qualsevol impacte entre les partícules i la làmina i potser enviaria les imatges a la Terra.

Un demostrador interplanetari SmallSat per a experiments biològics

• Els astronautes que viatgen a Mart i més enllà experimentaran condicions dures, tant a l’espai interplanetari com a les superfícies planetàries. Aquesta activitat construirà un sistema biològic autònom que pot proporcionar tot el que els humans necessitarien en aquest viatge, inclosos aliments, aigua i protecció de la radiació solar. L’ecosistema autosuficient es basaria en algues i bacteris, i la radiació podria ser bloquejada per organismes “extremòfils” resistents a la radiació. El projecte també avançarà en tecnologies per comprendre i regular la salut dels astronautes durant i després de les missions espacials.

Missió de demostració d’aerocaptura

• Posar una nau espacial en òrbita al voltant d’un altre planeta no és fàcil. Convencionalment utilitza propulsió química, la qual cosa significa que s’ha de transportar prou combustible molt lluny. Aquesta activitat avaluarà la viabilitat tècnica i identificarà els desenvolupaments tecnològics necessaris per a una missió que demostri el concepte d'”aerocaptura”: posar una nau espacial en òrbita al voltant de Mart utilitzant l’atmosfera del planeta vermell com a fre. Si una nau espacial entra a l’atmosfera amb un angle prou petit, la fricció la frenarà prou perquè comenci a orbitar el planeta.

Petit òrbita lunar per mapejar regions amb ombra permanent mitjançant l’ús d’il·luminació artificial

• Als pols de la Lluna hi ha zones ombrejades permanentment que se sap que contenen gel d’aigua i altres substàncies químiques volàtils. Aquests poden ser un recurs útil per a la nostra futura exploració de la Lluna, però també ens poden dir alguna cosa sobre com va arribar la vida a la Terra. Aquesta activitat analitzarà com podríem revelar aquestes “trampes fredes” il·luminant-les amb una petita nau espacial en òrbita al voltant de la Lluna.

Cartografiador de mineralogia lunar d’alta resolució

• La superfície de la Lluna conté pistes sobre la història del Sistema Solar i la Terra primitiva. També pot albergar recursos (aigua, per exemple) que podrien ser utilitzats pels futurs astronautes. Aquesta activitat començarà a planificar una missió que capturaria tota la superfície lunar en alta resolució en longituds d’ona d’infrarojos a ultraviolats.

Monitorització del sobrevol d’Apophis Earth amb la càrrega útil existent a LEO i GEO

• El 13 d’abril de 2029, l’asteroide Apophis sobrevolarà la Terra a una distància de només 30.000 km. Amb 375 metres d’amplada, l’asteroide serà visible a ull nu des de la superfície de la Terra, de manera que el sobrevol ens ofereix una oportunitat única d’estudiar un asteroide en detall sense necessitat d’una missió interplanetària. Aquest estudi Concurrent Design Facility (CDF) analitzarà quins instruments de satèl·lit existents es podrien reutilitzar per observar Apophis durant el seu sobrevol. També establirà procediments i mètodes generals per combinar i reutilitzar instruments de satèl·lit per al seguiment d’esdeveniments astronòmics.

Missió de demostració de tecnologia per a plataformes flotants a Venus

• Aquest estudi Concurrent Design Facility (CDF) començarà a planificar un demostrador de tecnologia que podria surar a l’atmosfera de Venus, allotjant càrregues útils per analitzar l’atmosfera del planeta i, en particular, l’efecte hivernacle. Les dades recollides proporcionaran informació sobre els mecanismes del canvi climàtic rellevants per al clima de la Terra. Per controlar l’òrbita de la plataforma, es tindran en compte els sistemes de propulsió elèctrica que respiren l’atmosfera.

Aplicació creuada (iniciativa transversal): espai per a l’energia sostenible

• L’Agenda 2025 de l’ESA identifica la necessitat d’utilitzar l’espai per donar suport a la neutralitat climàtica. Aquesta activitat preparatòria analitzarà l’oportunitat d’una nova iniciativa transversal per desenvolupar la capacitat europea per proporcionar energia sostenible basada en l’espai, per al seu ús a la Terra i a l’espai. Els beneficis afegits poden ser futures missions espacials més sostenibles i garantir el paper d’Europa en la futura economia espacial.