Quantum, el primer satélite de la ESA reprogramable desde Tierra, ya está en el espacio

El primer satélite comercial totalmente reprogramable ya está en el espacio. Este viernes, a las once de la noche (hora española), el Eutelsat Quantum se elevó hacia los cielos desde el Puerto Espacial Europeo en la Guayana Francesa.

Fue a bordo de un cohete Ariane 5 con una carga de 3,5 toneladas de innovación. Poco después, alcanzó su órbita geoestacionaria a una altitud de 36.000 kilómetros sobre la Tierra, en la titud 48 grados Este, donde desplegó su panel solar y se comunicó con su operador en la Tierra.

El proyecto se puso en marcha en 2015 y se prevé que pueda entrar en servicio en octubre.

¿Qué significa que sea reprogramable?

Que sea reconfigurable y reprogramable no sólo significa que pueda mover su antena, cosa que ya hacen otros satélites. Podrá cambiar completamente el tipo de comunicaciones que soporta y gestionar el consumo de energía. Serán comunicaciones definidas por software.

Será el primer satélite comercial de telecomunicaciones "capaz de adaptarse a nuevas demandas en términos de cobertura, canales, ancho de banda, potencia y frecuencias", según describe Frédéric Piro, manager del programa en Eutelsat, que es el impulsor del programa y operador del artefacto.

El satélite Quantum no emitirá ondas fijas, sino que será capaz de modularlas y "apuntar" para dirigirlas a lugares concretos, de modo que podrá establecer comunicaciones directas con naves en movimiento como barcos y aviones. Su ámbito de acción abarcará Europa, el norte de África y Oriente Próximo.

El satélite reprogramable Quantum en la 'cleanroom' de Airbus, su fabricante.

Y no sólo eso: "gracias a un software dedicado, en tierra, se dará acceso directo a nuestros clientes" para que puedan hacer por si mismos los cambios que deseen, añade Piro, asegurando que "la reconfiguración entre dos misiones, dependiendo de la complejidad de la nueva a la que debe adaptarse, sólo serán unos minutos, no horas".

Un nombre sin nada más

Lo que resulta un poco equívoco es el nombre del satélite: Quantum. Tras un incómodo silencio de los portavoces en la presentación, el directivo de Eutelsat confiesa a D+I, con pocas ganas de extenderse en explicaciones, que es "una cuestión de márketing y no hay nada más detrás".

Elodie Viau, directora de telecomunicaciones y aplicaciones integradas de ESA, un poco más expansiva, confirma que "no es cuántico, no está relacionado con el tipo de satélites quantum photonics", una tecnología experimental que utiliza fotones para la encriptación de comunicaciones.

Rueda de prensa de presentación del satélite Quantum de la ESA, Eutelsat y Airbus.

Piro prefiere centrarse en subrayar que "a diferencia de la mayoría de los satélites que llevan un reflector estándar fijo, su flexibilidad permitirá a Eutelsat atender mejor las demandas de los clientes comerciales y usos gubernamentales". Quantum tendrá la capacidad de gestionar altos niveles de encriptación para las comunicaciones seguras.

El manager de Eutelsat asegura además que "la capacidad para adaptarse a los cambios y establecer nuevos mercados llevará a un uso significativamente más eficiente de los recursos satelitales".

Quantum puede operar en la banda F (de 90 a 140 gigahercios), Ku (microondas de 12 a 18 gigahercios, utilizada normalmente para emitir televisión por satélite) y W (de 75 a 110 gigahercios).

Gestionará comunicaciones de voz y datos, pero no planea entrar en competencia con megaconstelaciones para dar conexión a internet, como Starlink, de SpaceX, que prevé poner en órbita 30.000 pequeños satélites.

Importante huella española

La antena, pieza clave, ha sido diseñada y construida en Madrid por Airbus España, con el nombre de ELSA+ (ELectronically Steerable Antenna+). En opinión de la compañía transeuropea, "esto posiciona a Airbus España como uno de los líderes en Europa en antenas activas y contribuye a la generación de antenas de próxima generación para futuros programas".

ELSA+ es una evolución de la antena que, sin el 'plus' en el nombre, ya ha sido utilizada anteriormente para Hispasat.

Airbus ha jugado el papel clave en el diseño del satélite, construyendo también el núcleo del dispositivo en Portsmouth, en las instalaciones de Airbus UK. Todos los componentes han sido integrados y exhaustivamente probados en su sede de Toulouse.

La plataforma del satélite ha sido desarrollada por Surrey Technologies (SSTL) en Guilford. Para la empresa británica sí que ha sido un 'salto cuántico' participar en este proyecto, apoyada por la Agencia Espacial del Reino Unido, cuyo CEO, Graham Turnock, destaca su inversión de 480 millones de euros en el programa ARTES de ESA, bajo el que se ha desarrollado Quantum.

La agencia británica ha asumido una parte del riesgo en el proyecto, considerándolo una colaboración público-privada, que da la voz cantante a las compañías participantes bajo su adscripción, SSTL y Airbus UK.

Hay que recordar que, pese al Brexit, Reino Unido sigue siendo miembro de pleno derecho de la ESA. La pertenencia no está vinculada con ser parte de la Unión Europea.

Viau, no obstante, aporta el dato de que "unas mil personas han trabajado por toda Europa en el proyecto Quantum, que en adelante generará más empleo, según nuestro estudio social y económico de 2019. Tenemos un retorno previsto de 20 euros por cada euro invertido".

Por lo que se refiere a SSTL, su actividad empezó trabajando con "pequeños satélites low cost", indica su director de proyecto, Ben Stocker, principalmente destinados a la órbita baja LEO. Participó en la misión de prueba y en la primera generación de Galileo.

Sotcker reconoce Quantum como un gran desafío, en el que han trabajado un centenar de sus ingenieros. El esfuerzo les permitirá entrar en el mercado de las comunicaciones "con el conocimiento adquirido, combinado con la herencia del low cost".

Parte importante del desafío es, para Stocker, el largo periodo de vida previsto para el satélite, 15 años "al menos", según Paul Gidney, jefe de 'contenidos' [payload] de Airbus UK.

Paul Gidney, jefe de 'contenidos' [payload] de Airbus UK.

Gidney explica que en este satélite se concentran y combinan "inteligentemente" por primera vez algunas tecnologías "de primera clase", ya utilizadas de manera dispersa, junto con la experiencia adquirida con las mega constelaciones, para crear una nueva generación. "A día de hoy ya tenemos siete encargos", dice.

Airbus ha desarrollado también un ordenador de abordo actualizado, para responder a los requerimientos operativos de la flexibilidad y complejidad que aúna Quantum.

Lo que todavía no tiene una respuesta, para completar la capacidad de reprogramación, es que satélites tan versátiles como Quantum puedan ser también reabastecidos de combustible en órbita, para prolongar su ciclo de servicio.

Viau asegura a D+I que la ESA anima a la industria a explorar esta posibilidad, pero de momento es sólo "una tecnología del futuro".

Cuando acabe su vida útil, cumpliendo las normas establecidas, Quantum deberá conservar un poco de combustible para poder ascender unas 200 millas por encima de la posición geoestacionaria, hasta una altura de 36.050 kilómetros.

Para alcanzar ese objetivo sólo necesita un impulso de 11 metros por segundo, mientras que para sacarlo de órbita y enviarlo contra la atmósfera en una trayectoria segura y controlada requeriría un impulso de 1.500 metros por segundo. Muchísimo más combustible.

Cuando llegue a destino se insertará en la 'órbita cementerio', donde se espera que permanezca "unos mil años", certifica Gidney, reposando junto con los restos de muchos otros artefactos humanos. Pero esa es otra historia…