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Satélites de comunicaciones y observación de la Tierra para la Defensa

Miguel Ángel García Primo

Ingeniero Aeronáutico. Director General de HISDESAT.

Satélites de comunicaciones y observación de la Tierra para la Defensa

Los satélites artificiales en general y los de comunicaciones y observación de la Tierra en particular se han convertido en un elemento esencial más para la preparación y conducción de cualquier operación llevada a cabo por las Fuerzas Armadas de los países más avanzados del mundo. Y España es un buen ejemplo de ello.

El modelo de obtención de comunicaciones seguras por satélite que el Ministerio de Defensa e HISDESAT acordaron en julio de 2001, mediante la firma del acuerdo marco para la implantación de un sistema de comunicaciones gubernamentales por satélite, define una colaboración público privada (PPP) en la que el Ministerio de Defensa define sus requisitos operativos, programáticos y de política industrial, e HISDESAT gestiona los programas de desarrollo y fabricación de los satélites, los opera y proporciona las capacidades definidas por el Ministerio de Defensa, de acuerdo a los requisitos especificados, durante toda la vida útil de los mismos. Así pues, HISDESAT es el responsable del riesgo de mal funcionamiento como propietario de los satélites. Por lo tanto, el Ministerio de Defensa paga una cuota anual por estas capacidades siempre y cuando se proporcionen en las condiciones requeridas.

Este modelo se ha repetido posteriormente para la obtención de capacidades de observación de la Tierra en 2008 y nuevamente para la obtención de las nuevas capacidades de comunicaciones en 2019.

Adicionalmente, la PPP obliga a HISDESAT a comercializar las capacidades adicionales implementadas en los satélites entre países aliados y amigos, para mejorar el plan de negocios y poder reducir el coste de la capacidad del ministerio, bajo el principio de optimizar la configuración de los satélites, minimizando el coste de la misión.

La colaboración público-privada obliga a HISDESAT a comercializar las capacidades adicionales implementadas en los satélites entre países aliados y amigos

Satélites de comunicaciones
El 11 de julio de 2019 se firmó entre el Ministerio de Defensa e HISDESAT la creación de un nuevo programa de satélites de comunicaciones gubernamentales, denominado SPAINSAT NG, que sustituirán a los satélites actualmente operativos SPAINSAT y XTAR-EUR, que están cercanos al fin de su vida útil nominal.

La puesta en marcha del programa se hace bajo el modelo de colaboración público privada, ya utilizado en la primera generación. Al igual que en la generación anterior, por este modelo, el Ministerio de Defensa define sus requisitos operativos, programáticos y de política industrial, e HISDESAT realizará la inversión, operación y puesta en explotación del sistema de satélites, proporcionando al Ministerio de Defensa las capacidades de comunicaciones seguras por satélite requeridas y a otros organismos gubernamentales nacionales y extranjeros servicios de comunicaciones seguras por satélite, continuando y ampliando los servicios actualmente prestados con los satélites actuales.

Este proyecto también cuenta con el apoyo del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo, mediante la concesión a la empresa HISDESAT de un préstamo por importe de 750 M € para el desarrollo del SPAINSAT NG.

El Ministerio de Ciencia e Innovación también apoya el proyecto a través de los fondos que el CDTI aporta a la ESA para el proyecto Pacis 3, colaboración pública privada entre la ESA e HISDESAT para el desarrollo de los elementos más innovadores, singularmente la antena activa en banda X, tanto de recepción como de transmisión, siendo esta última la primera que se desarrolla en Europa.

La nueva generación SPAINSAT NG constará de dos satélites que proporcionarán las capacidades de comunicaciones seguras más críticas en el desarrollo de las misiones de las Fuerzas Armadas

Nueva generación SPAINSAT TG
La nueva generación SPAINSAT NG constará de dos satélites en las posiciones geoestacionarias 30 Oeste y 29 Este que proporcionarán las capacidades de comunicaciones seguras más críticas en el desarrollo de las misiones de las Fuerzas Armadas, tanto en territorio nacional como en las misiones internacionales. Entre ellas destacan las comunicaciones de las redes de mando y control, comunicaciones con todo tipo de vehículos en movimiento, tripulados o autónomos, control de operaciones y apoyo logístico integral.

Estas nuevas capacidades incorporadas en SPAINSAT NG versus la actual generación, permiten abordar las previsiones de ancho de banda, potencia, flexibilidad y seguridad estimadas hasta el año 2040. Además, incorporan nuevas bandas de frecuencias que amplía el abanico de servicios y la flexibilidad de utilización (bandas X, Ka militar y UHF).

Industria nacional
Desde el punto de vista industrial, más del 40% de los satélites será desarrollado por la industria nacional, liderada por un consorcio de cuatro co-contratistas: las filiales francesa y española de las empresas europeas Airbus DS y Thales Alenia Space (TAS). Airbus DS España será la contratista principal e integradora de la carga útil de banda X y TAS España la contratista principal e integradora de las cargas útiles de bandas Ka militar y UHF, actuando Airbus DS Toulouse como el líder del consorcio.

La construcción de estos satélites conlleva la creación de nuevos empleos y nueva actividad de alto valor tecnológico para las empresas. Las estimaciones actuales de empleo directo comprenden más de 500 ingenieros al año durante los cinco años de fabricación del satélite y del segmento de control en Tierra. Posteriormente, en la fase de explotación se estima una creación de empleo de muy alta cualificación de unos 100 ingenieros año durante toda la vida útil del satélite, estimada en 15 años. En el desarrollo de nuevas aplicaciones y servicios se aplicarán las más novedosas tecnologías de Inteligencia Artificial, Machine Learning, Big Data, Internet de las Cosas (IoT), etc.

Satélites de observación de la Tierra
En febrero del año 2008, el modelo de colaboración pública privada se amplía a la obtención de capacidades de observación de la Tierra, mediante la firma del acuerdo marco de colaboración entre el Ministerio de Defensa y la empresa HISDESAT para la definición e implantación de un Sistema de Observación de la Tierra por Satélite con Tecnología Radar, denominado satélite PAZ.

Como en el caso de las comunicaciones, también en la observación de la Tierra se impone a HISDESAT la misión de comercializar las imágenes adicionales que genere el satélite en el mercado internacional para mejorar el plan de negocios y poder reducir el coste de las imágenes del ministerio.

En este caso, también se llegó a un acuerdo estratégico con los satélites alemanes TerraSAR-X y TanDEM-X, comercializados por Airbus DS GEO GmbH, para formar una constelación virtual con el PAZ y ofertar los servicios de la constelación a todos los clientes internacionales.

Desarrollo del programa PAZ
El desarrollo del programa PAZ también contó con el apoyo del Ministerio de Industria de entonces (Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, a través de la Secretaría General de Industria que se subrogó en un préstamo otorgado inicialmente por el CDTI) mediante la concesión de un préstamo por valor de 110 M€, que HISDESAT está devolviendo en los plazos previstos, y a cambio de realizar una serie de desarrollos tecnológicos a volar en el satélite por parte de la industria espacial española.

El segmento terreno del programa PAZ ha sido desarrollado por el INTA, actuando como cliente, con varias empresas españolas participando en el mismo, singularmente INDRA, GMV y Deimos.

En el caso del satélite PAZ, por primera vez para un satélite de su tamaño y complejidad, la industria espacial española pudo asumir la responsabilidad de ser contratista principal del satélite, papel que desarrolló con total solvencia Airbus Espacio.

Además, se desarrolló en España todo el front end del instrumento radar, también liderado por Airbus Espacio España, incluyendo la antena radar con sus elementos radiantes, los módulos de transmisión y recepción (TRM) por parte de INDRA y la electrónica de potencia y control por parte de NTE-SENER y CRISA, respectivamente. El elemento más destacado ha sido la antena del radar, en tecnología de phase array, con capacidad de generación de haces de radar cambiando la fase y la amplitud de cada uno de los 384 elementos radiantes que tiene el radar, con apuntamiento electrónico de cada uno de los haces.

La construcción de estos satélites conlleva la creación de nuevos empleos y nueva actividad de alto valor tecnológico para las empresas

Conclusiones
Los programas espaciales de HISDESAT se corresponden unívocamente con los programas de obtención de capacidades del Ministerio de Defensa, que finalmente son la respuesta a los requisitos operativos de las Fuerzas Armadas españolas para llevar a cabo las misiones que tienen encomendadas, tanto en territorio nacional como en los despliegues operativos en el exterior. En todos los programas citados es una constante el compromiso del Ministerio de Defensa con el desarrollo tecnológico de la industria espacial española y, por tanto, el Ministerio de Defensa, a través de su operador gubernamental HISDESAT, actúa como elemento tractor del sector espacial español.

La participación directa de la industria espacial española en los programas previos al 2001 estaba por debajo del 15%, en el programa SPAINSAT alcanzó la cifra del 21%, en el programa PAZ llegó al 40% y en el SPAINSAT NG se prevé que se alcance el 45% de participación directa de la industria nacional. Siendo importante esta métrica cuantitativa, lo más destacado es el incremento en la cadena de valor que la industria nacional ha alcanzado y el grado de dificultad de los desarrollos tecnológicos abordados.

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