Entre el dron y el satélite: plataformas aéreas de gran altitud

Los pseudosatélites de gran altitud (HAPS) son plataformas que flotan o vuelan a una altitud elevada, como las naves convencionales, pero que funcionan como satélites, salvo porque en lugar de operar desde el espacio pueden mantener su posición en la atmósfera durante semanas o meses, ofreciendo cobertura continua del territorio que cubren.

La mejor altitud operativa ronda los 20 km, por encima de nubes y corrientes y unos 10 km por encima de los aviones comerciales, donde las velocidades del viento son lo bastante bajas como para que su posición se mantenga durante largos periodos.

Desde esa altura, los pseudosatélites tienen un alcance de observación de hasta 500 km de distancia, por lo que pueden realizar labores de monitorización y vigilancia de precisión, llevar a cabo comunicaciones de gran ancho de banda u ofrecer respaldo a los servicios de navegación por satélite existentes. 

Varias direcciones de la ESA se han unido para investigar su potencial, como explica el especialista en sistemas futuros Antonio Ciccolella: “En observación de la Tierra, podrían ofrecer cobertura prolongada de alta resolución en regiones prioritarias, mientras que en lo relativo a navegación y telecomunicaciones, podrían reducir los puntos ciegos en la cobertura y combinar un gran ancho de banda con un retardo insignificante de la señal”.

“La ESA está estudiando cuál es la mejor manera de combinar los distintos campos”.

Por su parte, el especialista en observación de la Tierra Thorsten Fehr explica que llevan estos últimos 20 años dándole vueltas al concepto, pero ahora por fin se va a hacer realidad. 

“Esto se debe a la madurez de las tecnologías clave para ello: aviónica miniaturizada, alto rendimiento de las células solares, mínimo peso de las baterías y el cableado, sensores de observación de la Tierra más pequeños y enlaces de comunicación de banda ancha que pueden ofrecer servicios a precios competitivos”.

El ingeniero de navegación Roberto Prieto Cerdeira añade: “Existe un potencial claro para la respuesta a emergencias. Los pseudosatélites también podrían emplearse de forma semipermanente, quizá ampliando la cobertura de los satélites de navegación en ciudades y valles altos y estrechos”.

Las empresas europeas ya han desvelado varias líneas de productos. Por ejemplo, Airbus ha desarrollado Zephyr, una plataforma con alas y alimentada por energía solar que, en 2010, batió el récord mundial al permanecer volando 14 días sin necesidad de repostar.  

Zephyr-S está diseñado para transportar cargas útiles de varias decenas de kilos durante un máximo de tres meses seguidos, con baterías secundarias para mantenerse en funcionamiento por la noche. La versión Zephyr-T, en preparación, admitirá mayores cargas útiles y ofrecerá mayor potencia.

Entretanto, Thales Alenia Space está desarrollando Stratobus, una plataforma más ligera que el aire, con un primer vuelo previsto para 2021.

El dirigible Stratobus podrá albergar cargas útiles de hasta 250 kg, mientras que sus motores eléctricos harán frente a la brisa para mantenerlo en posición y, durante la noche, sus células de combustible se encargarán de la alimentación. 

Muchas otras compañías están desarrollando vehículos, cargas útiles y servicios. El mes pasado se reunieron en el taller inaugural de la ESA junto con representantes de clientes potenciales, incluida la Agencia Europea de Defensa, Frontex (la agencia de la UE encargada de la gestión de las fronteras) y los servicios de vigilancia ambiental Copernicus de la UE.

“Se trata de la primera reunión de esta índole en Europa, con más de 200 expertos en HAPS”, explica Juan Lizarraga Cubillos, del área de telecomunicaciones de la ESA.  

“Hemos escuchado cuáles son las necesidades, las oportunidades y las cuestiones críticas sobre el terreno, especialmente como complemento para los servicios por satélite existentes, para así empezar a preparar un futuro programa de la ESA”. 

La ESA considera estos vehículos una forma valiosa de establecer aplicaciones complementarias a las de sus satélites, acelerando a la vez las tecnologías espaciales mediante pruebas tempranas de vuelo a gran altitud.

También se indicó que la aceptación de los HAPS en el mercado dependería de su eficiencia y su relación coste-beneficio, y la mejor forma de comprobarlo sería mediante proyectos de demostración.

“Tenemos que hacerlos volar —subrayó Álvaro Rodríguez, del Centro de Satélites de la UE—. La tecnología está ahí, todos los ingredientes están ahí, ahora es el momento de mezclarlos para obtener una receta de calidad”.