JUICE, una misión de la ESA, donde el HDRM REACT de ARQUIMEA demostró ser la solución óptima

EL PROYECTO

La misión de exploración de las lunas heladas de Júpiter (JUICE, por sus siglas en inglés) de la ESA está destinada a investigar Júpiter y sus lunas. Mediante el examen de la complejidad del sistema Joviano, el objetivo es aprender más sobre cómo se forman las zonas habitables dentro y fuera de nuestro sistema solar.

JUICE es la primera misión de clase L o grande del programa Cosmic Vision 2015-2025 de la ESA. Su lanzamiento está programado para 2022 y se embarcará en una expedición de 7 años hacia Júpiter, con la entrada en la órbita del planeta gigante en 2030. El satélite explorador JUICE pasará casi cuatro años formulando observaciones detalladas y estudiando la magnetosfera de Júpiter, su turbulenta atmósfera y tres de sus lunas heladas más grandes: Ganímedes, Calisto y Europa.

La nave espacial JUICE está equipada con más de diez instrumentos de última generación que transportarán el equipamiento de detección a distancia, geofísica y de carga útil más potente que jamás haya viajado fuera del Sistema Solar. Uno de esos instrumentos es el magnetómetro J-MAG o JUICE. Este instrumento está equipado con sensores para caracterizar el campo magnético de Júpiter y su interacción con el de Ganímedes, así como para estudiar los océanos bajo la superficie de las lunas heladas.

Frentech Aerospace s.r.o. (dentro de un consorcio checo) es el primer contratista y supervisa el diseño y la calificación del mástil adecuado para el experimento del magnetómetro JUICE. El objetivo de este mástil es la colocación de algunos instrumentos necesarios para los experimentos científicos lejos de las interferencias magnéticas de la nave espacial. El mástil es una estructura formada por tres segmentos de material compuesto (polímero reforzado con fibra de carbono o CFRP, por sus siglas en inglés) que aloja cinco de los instrumentos necesarios para los experimentos científicos. El mástil está inicialmente replegado para después ser completamente desplegado mediante un mecanismo de retención y liberación.

 

RETO

El mástil debe ser fijado a la nave espacial para garantizar la rigidez adecuada. Otro factor crítico es el uso de materiales que no provoquen interferencias, o que sean bajas, en el instrumental científico del mástil. Por último, el uso de HDRM con campos reprogramables era la preferencia a efectos operativos, para ahorrar tiempo y costes durante las pruebas de validación a nivel de sistema.

 

SOLUCIÓN

ARQUIMEA propuso una solución para el HDRM basada en el Actuador de Retención y Liberación llamado REACT. Más concretamente, se utilizó el rango de temperatura de funcionamiento ampliado del dispositivo REACT v2 15KN.

Se fabricó y entregó un Modelo de Ingeniería para validar la solución antes de la entrega de dos Modelos de Vuelo. Los ensayos mecánicos y de vacío térmico para la aceptación de los Modelos de Ingeniería se llevó a cabo a nivel de instrumento. 

Se validaron y probaron los HDRM teniendo en cuenta las exigencias y condiciones de diseño y funcionamiento de la nave espacial y las características específicas del mástil del magnetómetro. Se entregaron los dos Modelos de Vuelo a Frentech en septiembre de 2019.

En la fase siguiente, el equipo de Frentech Aerospace comenzará a integrar y probar el Modelo de Calificación del mástil. 

 

REACT

Los dispositivos REACT de ARQUIMEA son Mecanismos de Retención y Liberación (HDRM) de bajo impacto cuya función es sujetar con firmeza una carga útil durante su transporte o lanzamiento para después liberarla mediante activación eléctrica. El REACT pone en marcha un mecanismo de activación sobrante con dos opciones de motorización distintas basadas en Aleaciones de Memoria de Forma que cubren amplios rangos de temperatura de accionamiento y proporcionan la capacidad de reprogramación manual al usuario final.

Familia REACT de ARQUIMEA

 

Las aplicaciones típicas de REACT incluyen los grupos de paneles solares, antenas, mástiles y brazos, reflectores, cubiertas, instrumental científico, mecanismos de cierre, grandes estructuras, pestillos de lanzamiento para cardanes, propulsores, separación de etapas, mecanismos de jaula, etc.

 

RESULTADOS

El REACT de ARQUIMEA demostró ser la solución óptima para una operación tan crítica como la liberación y el despliegue del mástil del magnetómetro.