Nueva familia de sensores inerciales

: Los estudios comenzaron en el año 2000 y estuvieron financiados conjuntamente por la ESA, el CNES y Astrium en el marco del desarrollo de Pleïades. Su objetivo era mejorar las prestaciones del satélite, confiriendo para eso mayor precisión a la localización de la imagen (factor de escala estable en 10ppm), garantizando al mismo tiempo una estabilidad excelente durante la captación de imágenes (Angular Random Walk – trayecto aleatorio angular en 0,0001/ √h). Y es que la fibra óptica elimina las perturbaciones generadas por el giro de la peonza y mejora claramente la prestación, además de prolongar la vida útil. Con el sistema se logra un grado de precisión tal que permite medir, sólo con un giroscopio, sin ningún otro dato, la rotación de la Tierra en torno al Sol.

“Hace 25 años que Astrium desarrolla, produce y ensaya la gran mayoría de los giróscopios utilizados tanto en sus propios satélites como en los de los competidores y los de exportación. La nueva tecnología fortalece aún más nuestra posición de líder en este ámbito en Europa. Así, para el Astrix™ 200, el único competidor en este terreno es la estadounidense Northrop Grumman, pero sus productos no son exportables, mientras que el giróscopio de Astrium está sujeto a menos limitaciones, dado que no contiene elementos ITAR (International Traffic in Arms Regulations)”, explica Xavier Calmet, responsable del sector de Sensores.

Prestaciones jamás logradas hasta ahora: El giróscopio basado en la fibra óptica está integrado por dos elementos principales, la GEU (Gyro Electrical Unit), que se encarga del mando y el control y, además, contiene la fuente de luz que se envía al núcleo óptico, el segundo elemento del sensor. El haz óptico se divide en dos ondas de luz. Cada una de ellas recorre muchos kilómetros de fibra óptica, pero en sentido opuesto. Para obtener la información buscada, se mide a su llegada el desfase existente entre ambas ondas progresivas en sentido opuesto. Este desfase es directamente proporcional a la velocidad de rotación del satélite que contiene el giróscopio. Se trata aquí de la aplicación directa del efecto Sagnac (descubierto en 1913) y del principio de causalidad revelado por la teoría de la relatividad especial de Einstein. Calmet añade: “Se mide el desfase en cerca de 10-7 radianes, mientras que la bobina acumula muchos miles de millones de miles de millones de radianes 10+10. ¡Lo que equivale a medir la distancia de la Tierra al Sol con un margen de casi una milésima de milímetro”!

El primer giroscopio Astrix volará en 2008 en el satélite Planck de la ESA y, más adelante, en los satélites Astrium COMS, Pleïades, Aeolus, Galileo IOV, etc.

Sensores y actuadores: Los oídos y los músculos del satélite: Los sensores inerciales, los giróscopos y los acelerómetros son los oídos del satélite y condicionan su equilibrio. Los actuadores son los músculos del satélite. Le permiten maniobrar; sobre todo, el CMG (control momentum gyro), que le proporciona su agilidad.

El departamento Sensores y Actuadores, con base en Toulouse, dirigido por Gérard Muller, cuenta con una plantilla de 40 personas. Una superficie superior a 1.250 m² se dedica a la producción de sensores y actuadores. Excepto en lo referente a las pruebas mecánicas, el departamento es autónomo a la hora de llevar a cabo el conjunto de pruebas de recepción de los equipos. Una cámara de vacío térmico, que permite ensayar los equipos a temperaturas de -150°C y +150°C, se ha sumado hace poco a los medios de prueba.