Cuando la Agencia Europea del Espacio (ESA) manda una nave a Marte, a Venus o la luna Titán; cuando lanza un nuevo telescopio espacial para desentrañar los misterios del cosmos, también es mérito de decenas de científicos e ingenieros españoles. España es miembro fundador de la ESA, y participa en mayor o menor medida en todos los programas de la ESA.

Las empresas y centros de investigación españoles tienen una implicación cada vez más profunda en las misiones de la ESA. Esa implicación redunda en enriquecimiento científico y tecnológico, lo que a su vez hace posible una relación aún más estrecha con la Agencia: un ciclo en el que todos ganan.

En términos económicos, España contribuye una cantidad al presupuesto obligatorio de la ESA en función de su Producto Nacional Bruto, como todos los 18 Estados Miembros de la Agencia. En el presupuesto obligatorio se incluyen todas las misiones de la División de Ciencia -como Mars Express, los telescopios espaciales Integral o XMM - y desarrollos tecnológicos básicos y estudios generales, entre otras actividades.

La contribución de España a la ESA ha pasado de 111 millones de euros en 2.000, a 202 millones de euros en 2011. Desde 2004 la contribución española a los presupuestos de la ESA se ha incrementado, como media, en un 14% anual. Gracias a ello, España es desde 2008 el quinto contribuyente a la Agencia.

Por otra parte, según datos de Proespacio, asociación que agrupa a las principales empresas españolas con actividad espacial, el sector espacial industrial español declaró una cifra global de facturación de 711 M€ en 2010, confirmando el efecto multiplicador de las inversiones públicas en espacio.

Además, España participa en los programas opcionales de la ESA – por ejemplo Galileo, la Estación Espacial Internacional o los satélites de Observación de la Tierra - en función de sus intereses.

 
Las contribuciones obligatoria y opcional de la España vuelven en forma de contratos para la industria española. Para la comunidad científica, esta participación supone la posibilidad de investigar con la más avanzada tecnología espacial

Herschel
 
Herschel se lanzará en 2009, y será entonces el telescopio espacial con el mayor espejo que haya existido. El espejo de Herschel tiene 3,5 metros de diámetro, lo que unido a su capacidad para detectar radiación infrarroja le permitirá observar las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el Universo, hace más de 10.000 millones de años.

En Herschel hay una relevante participación de la comunidad científica española. Varios grupos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Observatorio Astronómico Nacional (OAN) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participan en los consorcios de centros de investigación europeos que construyen los tres instrumentos de Herschel –el receptor heterodino HIFI y las cámaras PACS y SPIRE-. Uno de los cinco Científicos de Misión de Herschel, José Cernicharo, es español. Su tarea es coordinar los programas científicos de los instrumentos, preparar la ciencia que se realizará con Herschel y velar por que los instrumentos verifiquen las especificaciones.

También se desarrolla software para los centros de control de los instrumentos.

El coste de la participación española en los instrumentos de esta misión se contabiliza junto con la de Planck, la misión de la ESA para estudiar la radiación de fondo de microondas que se lanzará junto a Herschel, y es de unos 10 millones de euros.

Como contrapartida los científicos españoles tendrán tiempo ‘garantizado’ en Herschel - la parte del tiempo de observación de un telescopio que se reserva a los países que intervienen en su construcción.

Respecto a la industria, en Herschel y Planck participan: Alcatel Espacio (Transpondedor, TT&C SCOE); Crisa (Electrónica, electrónica de procesado digital (DPE)); CASA (Estructuras, cableado y control térmico del módulo de servicio); Sener (AOCS+MEC+Estructura); GMV (Desarrollo de software de servicios comunes); RYMSA (Equipos RF); y Tecnológica (EEE componentes).

Planck

Planck es el telescopio de la ESA destinado al estudio del origen del Universo. Planck se concentrará en el estudio de la ‘primera luz’ que viajó libremente por el Universo, apenas unos 300.000 años después del Big Bang –parece mucho tiempo pero es muy poco, teniendo en cuenta que la edad actual del cosmos ronda los 13.500 millones de años. Esa ‘primera luz’ se llama ‘radiación de fondo de microondas’ y es perceptible aún hoy, de hecho llena todo el cielo. Analizando esta luz con un detalle sin precedentes, Planck podrá responder muchas de las dudas que aún quedan sobre cómo empezó y evolucionó el Universo. El telescopio se lanzará conjuntamente con Herschel, pero se separarán poco después de forma que cada uno realice su misión.

En la práctica, Planck trabajará midiendo la temperatura del cielo –la radiación es ‘traducible’ a temperatura. Son las variaciones de temperatura las que contienen información sobre cómo era el universo en su origen; claro que se trata de variaciones minúsculas: del orden de millonésimas de grado. Los instrumentos de Planck, por tanto, son de altísima sensibilidad.

Varios institutos científicos españoles participan en su desarrollo. El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participa en el Low Frequency Instrument (LFI), un detector que convierte la radiación en calor. El IAC es responsable del sistema de control digital del instrumento y del procesado de la señal que registra el instrumento a bordo. El IAC ha contratado para ello a la empresa CRISA. También se hace en el IAC el software de control de este instrumento.

Además, la Universidad de Cantabria (Instituto de Física de Cantabria) construye el módulo trasero de los radiómetros de LFI en colaboración con la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). La empresa a cargo del trabajo es MYER.

En el otro instrumento de Planck, el High Frequency Instrument (HFI), la Universidad de Granada se ocupa de los controladores electrónicos para los mecanismos de enfriado por ‘sistemas de absorción’ –este instrumento trabaja a –272,9ºC, sólo una décima de grado por encima del cero absoluto. Con la empresa CRISA.

El coste de la participación española en los instrumentos de esta misión se contabiliza junto con la de Herschel, y es de unos 10 millones de euros (esa cantidad se suma a la que aporta España al programa científico de la ESA como país miembro de la Agencia, que ronda el 7% de todo el programa científico y que por tanto en esta misión suponen cerca de 74 millones de euros de los 1.054 millones de euros que costarán Herschel y Planck).

Además, la participación industrial en todo el satélite (aparte de los instrumentos) es la misma que en Herschel: Alcatel Espacio (Transpondedor, TT&C SCOE); Crisa (Electrónica, electrónica de procesado digital (DPE)); CASA (Estructuras, cableado y control térmico del módulo de servicio); Sener (AOCS+MEC+Estructura); GMV (Desarrollo de software de servicios comunes); RYMSA (Equipos RF); y Tecnológica (EEE componentes).

 
 
XMM Newton
 
XMM Newton es un telescopio espacial de rayos X lanzado en 1999. Estudia algunos de los fenómenos más extremos del universo, como los agujeros negros. Su Centro de Operaciones Científicas (SOC) está en Madrid, en el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC) en Villafranca del Castillo – conocido hasta ahora como ‘VILSPA’.

Desde este centro se controlan los instrumentos científicos de XMM Newton, se planifican las observaciones, se realiza la extracción inicial de datos y se produce el 'software' de análisis de datos.

También está en ESAC el archivo científico de XMM-Newton. Sus más de 4000 observaciones son accesibles vía internet a astrónomos de todo el mundo, y constituyen una fuente de hallazgos para los próximos años.

Por parte de la industria, han participado en XMM: Alcatel Espacio (Transponder, TT&C SCOE y bus digital para procesado de datos); CRISA (Computador de control de actitud); CASA (Estructuras modulo de servicio y plano focal, cableado del módulo de servicio y tubo del telescopio, control térmico); Sener (Verificación de espejos en fase A, mecanismo pirotécnico de liberación y pantallas de rayos X); Deimos (Asistencia para desarrollo y pruebas del archivo científico); INTA(Estudio piloto de fase A); e INSA (Operaciones (Vilspa)).

 
 
Integral
 
Integral, lanzado en Octubre de 2002, es el primer observatorio de rayos gamma de la ESA. La radiación gamma se emite en los procesos más violentos que se dan en el universo: la caída de materia en un agujero negro; la desintegración de la materia al chocar con la antimateria; o las explosiones de rayos gamma, las más potentes que se conocen y cuya causa es todavía un misterio.

España participa en Integral con un 15%, el porcentaje más alto hasta ahora en una misión científica de la ESA.

Integral lleva a bordo cuatro instrumentos: una cámara de rayos gamma; otra de rayos X; un espectrómetro y una cámara óptica. La contribución española ha consistido en desarrollar el sistema de formación de imágenes en los instrumentos de rayos gamma y X; y en liderar el desarrollo y la construcción de la cámara óptica, la OMC.

El sistema de formación de imágenes ha sido desarrollado por el grupo de la Universidad de Valencia dirigido por Víctor Reglero. Se trata de máscaras que hacen las veces de lentes (en un telescopio óptico se emplean lentes para enfocar la luz, pero la radiación gamma es muy energética y traspasa la lente, así que en Integral se emplean máscaras que dejan pasar la radiación por lugares determinados).

El monitor óptico, OMC, es un pequeño telescopio de luz visible. Gracias a él es posible observar los objetos astronómicos a la vez en rayos gamma, rayos X y en el óptico. Para los astrónomos es importante observar simultáneamente en varios rangos del espectro electromagnético porque los objetos que emiten en rayos gamma y X varían mucho, y ya sólo con analizar esta variación en distintas longitudes de onda se obtiene mucha información sobre su naturaleza y su fuente de energía. El desarrollo y la construcción de la OMC han estado liderados por el INTA, a cargo de Miguel Mas-Hesse, y han participado además el CSIC, la Universidad de Barcelona e institutos del Reino Unido, Irlanda, Bélgica y la República Checa.

Gracias a la participación de España en Integral los astrónomos españoles tienen acceso al llamado 'tiempo garantizado' del telescopio, el 25% del tiempo total de observación de Integral, reservado a los países que hayan contribuido a su construcción, el resto del tiempo se reparte de modo competitivo entre astrónomos de todo el mundo que presenten proyectos.

Además, en la construcción de Integral han participado las siguientes empresas españolas:
Alcatel Espacio (Transpondedor, TT&C SCOE); Crisa (Computador de control de actitud, Electrónica de procesado digital (DPE)); CASA (Estructuras, cableado y control térmico del módulo de servicio); Sener (Mecanismo pirotécnico de liberación); GMV (Desarrollo de software de servicios comunes).

 
 
Programa Aurora
 
Aurora es un programa a largo plazo de la ESA que culminaría hacia el 2030 con una misión tripulada a Marte, y que está aún en una fase “preparatoria”. España contribuye a la fase preparatoria de este programa de exploración europeo con 2,9 millones de Euros, lo que lo sitúa entre los principales países que participan en esta iniciativa, con un esfuerzo relativo cercano al 7%.

La participación de España hasta ahora implica que las empresas españolas, junto con los investigadores y centros tecnológicos que tienen interés podrán prepararse para la fase de desarrollo, que se iniciará formalmente después de la próxima Conferencia Ministerial de la ESA a finales de 2005.

El programa incluye desde estudios sobre permanencia humana a largo plazo en el espacio hasta misiones robóticas para toma de muestras y para preparar la llegada de los humanos –aprendiendo a aprovechar recursos ‘in situ’, desde agua a materiales de construcción, o construyendo posibles ‘habitats’. Por ser un programa tan a largo plazo los países podrían revisar su participación cada cinco años.

ATV

El ATV ha sido desarrollado por más de treinta compañías de diez países europeos, junto con otras ocho de Rusia y Estados Unidos.

España participa con un 5% en el programa ATV. Ocho compañías de ProEspacio han entregado una gran variedad de elementos. El suministro de los procesadores de comunicaciones para el enlace de proximidad es de EADS Astrium Crisa; el software de dinámica de vuelo, de GMV; los estudios y análisis, de RAMS de IBERESPACIO; las antenas de comunicaciones, de RYMSA; los transpondedores para las comunicaciones de enlace de proximidad y TDRSS y el equipamiento electrónico, de Thales Alenia Space España; el software de vuelo y de atraque automático ha sido desarrollado por GTD; el aprovisionamiento y calificación de componentes eléctricos y electrónicos, por Alter Technology Group Spain; y finalmente las estructuras del vehículo y el sistema de separación han sido producidos por EADS CASA Espacio. También han participado INDRA, TAS-E, y TECNOLÓGICA.

Entre todas han conseguido contratos por un valor de 110 millones de euros. En particular, 90 millones de euros corresponden al desarrollo y fabricación de las dos primeras unidades del vehículo de los siete que están previstos, 10 millones de Euros a la participación de la industria española en las adaptaciones realizadas en el lanzador Ariane 5 necesarias para su lanzamiento y otros 10 millones de euros para la adaptación del segmento terreno (tanto para el propio lanzamiento como para el posterior seguimiento y control de la misión).

El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), como representante español en la Agencia Espacial Europea (ESA), ha financiado la participación de la industria española en este proyecto.

 
 
Rosetta
 
Rosetta fue lanzada el 2 de Marzo de 2004 con destino al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, al que llegará en el año 2014. Se trata de la primera nave jamás diseñada para aterrizar en un cometa, y estudiarlo mientras se aproxima al sol y desarrolla la cabellera propia de estos objetos. Los astrónomos consideran a los cometas 'fósiles' de cuando el Sistema Solar aún estaba en formación, hace unos de 5.000 millones de años. Mientras que los planetas han sufrido muchos cambios químicos desde su formación, los cometas han permanecido inalterados, y contienen por tanto información clave para entender el origen y la evolución del Sistema Solar. Además, los cometas podrían haber jugado un papel importante en el desarrollo de la vida en la Tierra.

La participación de España en Rosetta es importante. En dos de los 11 instrumentos científicos de Rosetta, OSIRIS y GIADA, participan organismos científicos españoles. OSIRIS estudia con alta resolución el núcleo del cometa y el gas y el polvo a su alrededor; el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha fabricado el panel de control de este instrumento, con la ayuda de grupos del INTA y de la Universidad Politécnica de Madrid. GIADA analizará el polvo cometario, con tres tipos de sensores que medirán la masa, velocidad, momento y flujo de las partículas; el IAA es responsable de la electrónica del instrumento. Estas actividades contaron con una financiación adicional del Plan Nacional cercana a los 6,5 millones de euros entre 1996-2003.

En cuanto a la participación industrial, la empresa Deimos Space se ha ocupado de definir la trayectoria de Rosetta. Fue un desarrollo muy complejo no sólo por lo innovador de la misión, sino también porque debido a problemas con el cohete la fecha prevista de lanzamiento se postergó y hubo que buscar otro cometa-objetivo: la trayectoria de la sonda hubo de ser modificada.

La empresa GMV se ocupa de 'afinar' la trayectoria de Rosetta, así como de la navegación tras el encuentro con el cometa, entre otras tareas.

Además, EADS CASA participa en las antenas del satélite; Alcatel Espacio, en las unidades de interfaz de aviónica, la distribución de radiofrecuencia y en la electrónica de los mecanismos del panel solar; Crisa, en la electrónica de la cámara de navegación; SENER, en los mástiles desplegables para experimentos y en los radiadores térmicos; y Tecnológica, en el aprovisionamiento centralizado de componentes.

Rosetta ha sido construida por un consorcio de más de 50 empresas de 14 países europeos, lideradas por Astrium Gmbh, con un coste de la misión de unos 700 millones de euros. España ha aportado el 7% de esta cantidad - casi 50 millones de euros -, que es el porcentaje en que contribuye al presupuesto del Programa Científico de la ESA.

 
 
Venus Express
 
Venus Express es la primera misión de la Agencia Europea del Espacio (ESA) al planeta Venus, el más cercano a la Tierra pero uno de los menos explorados. La misión, desarrollada en un tiempo récord, se basa en la reutilización de los diseños - y parte del hardware - desarrollados para Mars Express. Venus Express se lanzará en Octubre de 2005; tardará 153 días en llegar a Venus, y una vez allí realizará durante unos 500 días un estudio detallado de la superficie y de la atmósfera venusianas.

Venus Express lleva a bordo siete instrumentos: espectrómetros y cámaras que cubren un amplio espectro de longitudes de onda –desde el infrarrojo al ultravioleta-; un analizador de plasma; y un magnetómetro.

Varios centros españoles participan en instrumentos de Venus Express.

El Instituto de Astrofísica de Andalucía participa con tres co-investigadores (José Juan López Moreno, Rafael Rodrigo y Julio Rodríguez) en PFS (Planetary Fourier Spectrometer), un instrumento que determinará con gran detalle la composición de la atmósfera venusiana. El IAA elabora modelos teóricos que permitirán después poder analizar los datos relativos a temperatura, emisiones atmosféricas y compuestos minoritarios.

El IAA también participa en el instrumento Virtis, con un co-investigador (Miguel Ángel López Valverde), en colaboración con el grupo de Agustín Sánchez Lavega en la Universidad del País Vasco. Virtis es un espectrógrafo ‘heredado’ en este caso de la nave Rosetta, de la ESA. Con él se pretende aclarar, entre otras cosas, porqué en la atmósfera de Venus, a una altura de varios cientos de kilómetros, hay vientos de hasta 360 kilómetros por hora, una velocidad altísima teniendo en cuenta que el planeta rota muy lentamente –un día venusiano dura 243 días terrestres-. También se estudiará la meteorología (en Venus hay misteriosas ‘tormentas secas’); y la composición de las nubes de Venus).

 
 
Mars Express
 
La primera misión europea a Marte fue lanzada el 2 de Junio de 2003 y entró en órbita del planeta rojo en Navidad de 2003. Mars Express explorará Marte durante casi dos años, como mínimo.

Varias empresas españolas participan en Mars Express. La antena de alta ganancia – con la que se envían a Tierra los datos obtenidos—ha sido construida por la compañía española EADS-CASA ESPACIO, que también ayudó a adaptar el lanzador ruso Soyuz para el lanzamiento de Mars Express. Además, ALCATEL ESPACIO y CRISA han aportado varios componentes electrónicos de los instrumentos de navegación. Y un equipo de la compañía GMV trabajó en el control de la misión en momentos críticos de la inyección de la nave en órbita de Marte.

La comunidad científica española no se ha quedado fuera de Mars Express. El grupo de José Juan López Moreno, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), en Granada, ha diseñado el ordenador central del instrumento PFS (Planetary Fourier Spectrometer), que analiza la química atmosférica de Marte. Como contrapartida, López Moreno recibe en su ordenador desde el primer instante los datos de la atmósfera marciana que recoge el instrumento PFS.

El biólogo Ricardo Amils, adscrito al Centro de Astrobiología (CAB) y al Centro de Biología Molecular (CBM), en Madrid, ha sido nombrado por la ESA 'Interdisciplinary Scientist', lo que significa que él y su grupo del CAB colaborarán con algunos equipos de los instrumentos de la sonda a la hora de analizar los datos. Una de sus principales aportaciones provendrá del hecho de que en España hay una especie de 'Marte a pequeña escala': el espectacular río Tinto, en Huelva, donde el paisaje está enrojecido por el hierro y el agua es ácida, presenta una geología muy parecida a las que parece estar hallándose en Marte. La pregunta es: ¿Cabe la posibilidad de que también su biología sea similar?

En la Universidad Politécnica de Cataluña, el grupo de Ignasi Casanova ha sido seleccionado como 'Mars Express Recognised Cooperating Laboratory', para hacer cartografía de Marte. En cuanto a la investigación, Casanova espera trabajar con datos del radar MARSIS y de OMEGA, un espectrómetro que determinará la composición mineralógica de la superficie y su evolución a lo largo de la historia del planeta. Además, el grupo podría ejercer de 'nodo' para distribuir los datos de Mars Express en España, y aspira a introducir estudiantes en el mundo de la exploración espacial.

 
 
Huygens
 
Huygens es la sonda de la ESA que aterrizó exitosamente en la mayor luna de Saturno, Titán, el 14 de enero de 2005, proporcionando por primera vez datos ‘in situ’ de su atmósfera e imágenes de su misteriosa superficie. Huygens permaneció siete años –el tiempo de viaje entre la Tierra y Saturno—acoplada a la nave de la NASA Cassini.

Tanto la comunidad científica como la industria española han participado en Huygens. El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) ha colaborado en uno de los seis instrumentos a bordo de la sonda, HASI, que ha estudiado la estructura de la atmósfera de Titán. El IAA desarrolló un sistema de micrófonos para grabar sonidos de la atmósfera, y también sensores para medidas electromagnéticas.

La empresa EADS Astrium CRISA construyó el modelo de vuelo de estos instrumentos.

Pero no fue la única participación industrial. EADS CASA Espacio construyó toda la estructura interna de Huygens, una serie de plataformas y conchas a los que iban adheridos los subsistemas propios de la sonda y los instrumentos. Hubo que construir hasta 40 maquetas de cajas electrónicas para demostrar que la estructura funcionaría. EADS CASA Espacio también desarrolló el cableado de distribución de potencia a los subsistemas e instrumentos.

La empresa Tecnológica Componentes Electrónicos se ocupó del 'aprovisionamiento', el control de calidad para asegurar que los componentes eran de alta fiabilidad y que por tanto soportarían las durísimas condiciones ambientales a las que se enfrentó Huygens.

La empresa GMV contribuyó al análisis de la trayectoria de Huygens y también de Cassini.

En total, la participación industrial española supone alrededor de un 5% del total, lo que equivale a cerca de 25 millones de euros.

SMOS

El satélite SMOS fue lanzado el 2 de noviembre de 2009 desde Plesetsk, en Rusia. Su objetivo es proporcionar información global sobre dos variables esenciales en el ciclo del agua: la humedad del suelo y la salinidad de los océanos.

España tiene un papel especialmente importante en el desarrollo de SMOS. El instrumento a bordo de SMOS, el radiómetro MIRAS, fue desarrollado por la compañía española EADS-CASA como contratista principal, y un gran número de empresas españolas contribuyeron como proveedores de subsistemas.

Además España ha cofinanciado la creación en ESAC del Centro de Operaciones del Instrumento y Proceso de Datos del Segmento de Tierra, donde se reciben y procesan los datos para su posterior envío a los usuarios. Este centro fue desarrollado, también como contratista principal, por la empresa INDRA, con amplia participación como subcontratistas de GMV y Deimos.

España participa también en el desarrollo de los productos de mayor nivel -composiciones temporales de datos de SMOS, generación de productos basados en SMOS y otros sensores- de humedad del suelo y salinidad del océano a través del llamado CP34, un centro de procesado distribuido entre ESAC y el Centro Experto de Barcelona, centro conjunto del CSIC y la Universidad Politécnica de Cataluña.

La contribución española a SMOS ha permitido también el desarrollo y mantenimiento, entre otras campañas, de un área de validación en tierra, llamada Valencia Anchor Station. Es una de las principales áreas de calibración y validación de medidas de humedad del suelo a las que la ESA da soporte, a través de campañas aéreas y contribuciones en especie, como equipos de radiomedida en tierra.

Finalmente, múltiples investigadores de diversos institutos y universidades españolas están actualmente utilizando datos de SMOS y contribuyendo a la mejora de la misión a través de su validación.
 
 
James Webb Space Telescope
 
El James Webb Space Telescope es un telescopio espacial que se lanzará en 2011. Tendrá un espejo de 6,6metros de diámetro, y está considerado ya el ‘sucesor’ del telescopio espacial Hubble. Su objetivo principal es entender cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias en el universo. Es un proyecto de colaboración entre la agencia espacial estadounidense NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense.

La participación española en el JWST es significativa. España forma parte del consorcio de diez países liderado por el Reino Unido que construye el espectrógrafo MIRI, uno de los tres instrumentos del JWST. En concreto trabajan en MIRI varios grupos del CSIC y del INTA; en este último organismo se construyen instrumentos que simulan el telescopio real y que servirán para calibrar el MIRI en Tierra.

Respecto a la participación industrial, la contratación aún no ha finalizado [a 15 de marzo de 2005]. Se espera que se concluya a lo largo de este año, y que participen SENER, IBERESPACIO, ALCATEL ESPACIO, NTE, CRISA, GMV y RYMSA.