La UVigo asesora a la ESA en el diseño de telescopios espaciales más resistentes a las temperaturas

Los telescopios espaciales están expuestos a temperaturas extremas. Por un lado, reciben la intensa radiación del sol pero, al mismo tiempo, deben resistir el frío espacio exterior, donde se superan los -200 ºC.  Afrontar esta variabilidad de forma ineficiente puede comprometer  los parámetros ópticos de misiones que requieren enormes inversiones. De ahí que la verificación termoelástica de las estructuras y cargas constituya actualmente un campo de gran interés para la Agencia Espacial Europea (ESA), que a finales de marzo publicaba las primeras guías revisadas por la comunidad científica y la industria.

La UVigo se ha ganado un lugar en este ámbito gracias a los investigadores del grupo de Tecnología Aeroespacial, cuya opinión sobre estas directrices también fue requerida por la ESA. En el seno de este equipo, la ingeniera aeronáutica Uxía García Luis (Ourense, 1998) ha puesto a punto para su tesis un sistema de análisis termoelástico utilizando como casos de estudio los dos telescopios que impulsa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Y, a partir de septiembre, participará en dos proyectos del grupo finaciados por el Ministerio de Ciencia y la ESA que supondrán avanzar en este estudio y en la evaluación óptica.

“Durante mi tesis me centré en la parte termoelástica, que tiene que ver con el análisis térmico y estructural. Y ahora, con el proyecto de la ESA, podré pasa a una segunda fase más relacionada con la evaluación óptica, lo que se denomina Structural Thermal Optical Performance (STOP). Este tipo de análisis se realizan desde hace años antes de diseñar la estructura, por ejemplo, para decidir en qué partes utilizar materiales que no se deformen para no afectar a la óptica. Pero hasta ahora solo se llevaban a cabo en proyectos muy grandes porque son muy complejos. Implican dominar tres disciplinas diferentes y unirlas después en la parte práctica también es muy difícil. Por eso era necesario que la ESA publicase estas normas”, explica Uxía García, que pudo asistir al congreso celebrado en Toulouse (ECSSMET) en el que se dieron a conocer las guías europeas.

En su tesis, dirigida por los profesores Fernando Aguado y Fermín Navarro, utilizó el software de las misiones de la ESA para que sus resultados puedan ser aplicables y los dos futuros telescopios del IAC como casos de estudio. “Fue increíble poder trabajar con dos proyectos reales. El IACSAT-1 es un telescopio de astrofísica y nos sirvió para sentar las bases y hacer un análisis completo. El VINIS es de observación de la tierra y, aunque a priori tiene menos exigencias, también necesita este tipo de evaluación porque cuenta con unos requisitos de definición muy importantes para poder observar con una precisión de pocos metros”, detalla.

“La ESA tiene una forma de abordar el problema un poco diferente, pero nosotros utilizamos un método de incertidumbres para detectar qué parámetros pueden afectar en mayor medida a la óptica del telescopio. De esta forma, el ingeniero encargado de diseñarlo podrá centrar sus esfuerzos en solucionar aquellos problemas con mayor efecto en su capacidad”, subraya la ingeniera ourensana.

El proyecto “Desarrollo y validación de un método termoelástico de incertidumbre para interfaces en instrumentos espaciales” financiado por la Agencia Estatal de Investigación arrancará en septiembre. Y también lo hará en las mismas fechas el estudio sobre el análisis del rendimiento óptico estructural y termoelástico para la ESA.

Gracias a este proyecto, Uxía García tendrá la oportunidad de hacer una estancia de tres meses en 2024 en el ESTEC de la ESA en Noordwijk (Países Bajos), que es su centro principal de investigación y desarrollo. Y, dentro del proyecto estatal, también podrá viajar al IAC de Canarias para hacer ensayos.

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