Phoenix, un tributo

sábado, 12 de noviembre de 2016

Misión al planeta Tierra: GOES-R

Actualmente, el lanzamiento de satélites a órbitas geoestacionarias es el pan nuestro de cada día, de tal manera que no aparecen en los servicios de prensa, salvo por accidentes. Ahí arriba, la mayoría son de telecomunicaciones, aunque una pequeña parte están allí para otras tareas distintas: los estudios meteorológicos. Pronto se lanzará un satélite meteorológico de nueva generación, que trae nuevas prestaciones para proporcionar más y mejor información para las agencias que se encargan de este tema.

La idea de un satélite de órbita geoestacionaria la tuvo el escritor de ciencia-ficción Arthur C. Clarke. Cuando arrancó la época espacial, todavía se tardaron casi diez años en poner allí arriba el primer satélite geoestacionario. Se llamaba ATS-1, acrónimo de Satélite de Aplicaciones Tecnológicas, un nombre que delata que se trataba de un demostrador con la misión de probar allí arriba las tecnologías que serían necesarias una vez se empezara a usar ampliamente esta posición sobre la Tierra. Este primer satélite de la NASA portaba una cámara de demostración que fue el modelo de los que serían los primeros sistemas de imágenes de los satélites geoestacionarios para meteorología, que tuvo gran éxito. Tras varios experimentos más, la NASA encargó una serie de satélites innovadores, siendo los primeros diseñados específicamente para proporcionar servicios meteorológicos desde trayectoria geoestacionaria. Respondían al acrónimo de SMS, Satélites Meteorológicos Sincrónicos, y fueron lanzados entre 1974 y 1975. Se trataba
de un diseño simple, tipo tambor, estabilizados a una rotación de 100 rpm, y equipaban como instrumento principal el radiómetro VISSR, capaz de, cada 30 minutos, obtener imágenes en luz visible de día (resolución de 900 metros) e infrarrojas por la noche (resolución, 9 km.). Junto con esta cámara, también equipó un sistema de monitorización de entorno espacial, encargado de vigilar la actividad solar desde su percha a 36.357 km. Otro equipo de a bordo era un sistema de retransmisión de datos desde distintos tipos de plataformas meteorológicas basadas en Tierra. Una vez lanzados y puestos en su lugar, SMS-1 ocupó una posición a 75º Oeste, permitiéndole ver la costa este americana, el mar Caribe, y la mitad occidental del océano Atlántico, mientras que SMS-2 fue colocado en una posición 135º W, observando la costa oeste americana, parte del mar Caribe, y el océano Pacífico oriental. En realidad, estos satélites no eran más que partes de un programa mundial, el denominado GARP (Programa de Investigación Global de la Atmósfera) involucrando todo tipo de experimentos, y la joya eran los satélites meteorológicos geoestacionarios, que en 1977 serían seis: los dos SMS de la NASA, el primer Meteosat europeo (colocado para observar Europa, África, y el océano atlántico oriental), los primeros satélites meteorológicos geoestacionarios soviéticos (posicionados para observar gran parte de Asia y el océano Índico) y el primer GMS japonés, situado para vigilar extremo oriente, Australia, y el océano Pacífico occidental, proporcionando así una visión global de la meteorología terrestre. Tan importantes resultaron estos dos SMS que la agencia NOAA (Administración Nacional Oceánica y Atmosférica) recibió la misión de operar estos satélites, y los que les siguieran, para mantener un flujo continuo de datos meteorológicos desde órbita geoestacionaria, colocándolos al final a la altitud ya tradicional de 35.792 km. sobre la Tierra. Así, el que hubiera sido SMS-C se convirtió en GOES-A, el primer Satélite Medioambiental Operacional Geoestacionario. De esta forma arrancó toda una generación de satélites que siguen funcionando hoy. La NASA ha construido y lanzado para NOAA hasta la fecha cuatro series de satélites GOES. La primera (GOES-A, B y C) eran prácticamente idénticos a los
SMS, siendo lanzados entre 1975 y 1978. La segunda serie GOES (GOES-D, E, F, G y H) era similar en diseño, aunque incorporaba mejoras, entre ellas un nuevo instrumento principal: VAS, el Escáner Atmosférico VISSR, que combinaba las funciones de cámara de los instrumentos anteriores con un escáner capaz de obtener mediciones de temperatura y humedad atmosféricas mediante perfiles verticales. La pega era que estos dos tipos de mediciones no podían obtenerse de forma simultánea. A esta serie también pertenece el único (GOES-G) que no alcanzó la órbita, como consecuencia de una anomalía en su cohete. Estos satélites fueron lanzados entre 1980 y 1987. La siguiente serie GOES fue introducida en 1994, y se trataba de un diseño completamente nuevo, con un bus en forma de caja, un enorme panel solar articulado, y estabilizado por rotación. Como la serie GOES-I (GOES-I, J, K, L y M), disponía de más y mejor instrumentación, con cámara y escáner
separados, y con un sistema para obtener imágenes de pequeña escala. Además, incorporó receptores para el sistema de búsqueda y rescate COSPAS-SARSAT. El último de la serie, además, incorporó una cámara de rayos X dedicada exclusivamente para observar al Sol. Estos satélites fueron lanzados hasta el 2001. La última serie hasta ahora es la que está en operaciones, la GOES-N, con tres ejemplares (GOES-N, O y P), puestos en órbita entre el 2006 y el 2010, siendo apenas versiones mejoradas de la serie anterior. En vista que estos satélites GOES, aunque válidos, se van quedando obsoletos, y debido a los cambios producidos en la prioridad de los datos geoestacionarios, se hace necesaria toda una nueva generación de satélites, la serie GOES-R.

Este nuevo ejemplar es más grande, más pesado, con más y mejor instrumentación, y ofrece más servicios. Para su construcción se han basado en la plataforma A2100 de la firma Lockheed Martin, usada en decenas de satélites de telecomunicaciones y de GPS. Cuenta con unas dimensiones de 6.1 x 5.6 x 3.9 metros, divididos entre el módulo de carga útil y el de servicio. Todas las funciones están duplicadas para ofrecer redundancia y un máximo tiempo de servicio (al menos 15 años), y todos los elementos de hardware tienen sustancial herencia en proyectos anteriores, como el ordenador, o las comunicaciones, así como el sistema de control de actitud.
Una de las partes importantes del satélite es su motor de apogeo, del tipo LEROS, que lo usará para situarse en órbita geoestacionaria. No es su única propulsión, ya que empleará pequeños motores para maniobrar alrededor de la órbita geoestacionaria, y cambiar su posición. Por supuesto, el control termal es el habitual. Su instrumentación está formada por seis elementos. El principal para observación terrestre es ABI, la Cámara Base Avanzada. Supone una inmensa mejora respecto a anteriores cámaras de GOES, ya que puede combinar las funciones de la cámara y el escáner de satélites anteriores. Lo más importante es que ofrece una mayor capacidad de observación gracias a una mayor cobertura en longitud de onda, pasando de cinco en sensores anteriores a 16, desde el visible (bandas azul, verde y roja) hasta el infrarrojo desde 0.86
hasta 13.3 micrones, ofreciendo muchos más productos y servicios. No solo eso, también es capaz de ofrecer tres veces más resolución espectral, cuatro veces más resolución espacial, y cinco veces más resolución temporal. Cuenta con cuatro modos de funcionamiento: el modo por defecto es el modo de todo el disco, capaz de obtener imágenes de la Tierra cada cinco minutos, con resoluciones que van de los 500 metros a los dos km. El segundo modo es el de mesoescala. En él ofrece una cobertura en forma cuadrada cubriendo una franja de 1000 x 1000 km. cada 30 segundos, con una resolución idéntica al modo anterior. El tercer modo, el de Estados Unidos continental o CONUS, cubre un rectángulo de 5000 x 3000 km. sobre Estados Unidos, obteniendo una imagen cada 5 minutos, con idéntica resolución que en los modos anteriores. El último es el modo Flex, que combinará el uso de los tres anteriores ofreciendo un escaneo de todo el disco cada 15 minutos, uno de CONUS cada cinco minutos y dos de meso escala cada un minuto (o una sub-región cada 30 segundos). El segundo que observará la Tierra es GLM, el Cartógrafo de Rayos Geoestacionario. Es el
primer instrumento dedicado a observar rayos desde órbita geoestacionaria, y en cierta medida, deriva del sensor LIS que incorporó el satélite TRMM. GLM equipa un sistema óptico de alta calidad acoplado a un sensor CCD de 1372 x 1300 pixels. Sintonizado en una longitud de onda de 777.4 nm, es capaz de obtener imágenes a un ritmo de una cada dos milisegundos, de ahí su característica de ser un sistema de alta velocidad, con una resolución vertical de 8 km. El propósito es observar la cantidad de rayos total (dentro de una nube, entre nubes, y de nube a la superficie) de manera continua, permitiendo obtener información tal como frecuencia del evento o localización y extensión, midiendo así la extensión y potencia de tormentas o ciclones tropicales, información importante para los estudios meteorológicos, permitiendo así mejorar las predicciones de potentes eventos, potencialmente destructivos. Otros dos observarán continuamente al Sol, montados sobre el pivote del panel solar. EXIS, Sensores de Irradiación de ultravioleta Extremo y rayos X. Son en realidad dos sensores en un paquete único, diseñados para registrar la irradiación solar en estas dos longitudes de
onda. Esta irradiación se corresponde con la energía que se deposita en la alta atmósfera, capaz de bloquear las redes de comunicaciones, afectar a los sistemas de navegación por GPS o desconectar las redes de energía. Por ello, registrará eventos tales como llamaradas solares midiendo la cantidad de energía que emiten estos fenómenos. El Sensor de Rayos X (XRS, 0.05 - 0.8 nm) detectará eventos de protones solares capaces de atravesar el campo magnético terrestre, responsables de apagones en las emisiones de radio. Proporcionará más información para añadirla a las predicciones de la meteorología espacial. EUVS, el Sensor de Ultravioleta Extremo (5 – 127 nm), registrará la energía emitida por nuestra estrella que acaba depositada en la alta atmósfera, en capas como la ionosfera (poniendo en peligro las comunicaciones de alta frecuencia basadas en tierra) y la termosfera (causando la expansión de las capas altas atmosféricas, provocando un incremento en la fricción que sienten los satélites de órbita terrestre, lo que les lleva a perder altitud). Estos dos sensores son versiones mejoradas de algunos elevados anteriormente al espacio, continuando la serie temporal en estas longitudes de onda. SUVI, Cámara Solar Ultravioleta, sustituye la
cámara de rayos X montada en satélites GOES precedentes, pero proporcionará vistas globales de nuestra estrella, tratando de observar la actividad cuando ésta se produzca, permitiendo, por ejemplo, seguir la dirección de las erupciones solares. También se centrará en zonas activas en la superficie solar, como anticipo de los eventos explosivos que se dan en ellas. El propósito es proporcionar información sobre los eventos relacionados con la meteorología espacial, como tormentas geomagnéticas, capaces de provocar todo tipo de problemas como apagones de electricidad, bloqueos en las redes de comunicaciones, daños en los satélites, desactivación de los sistemas GPS, y otros efectos. Por las seis longitudes de onda que registrará esta cámara (30.4, 28.4, 17.1, 13.1 y 9.4 nm) se parece más a sistemas que ya llevan tiempo en el espacio, como el telescopio EIT de SOHO, EUVI de STEREO o AIA de SDO, y tiene el propósito de localizar agujeros coronales para pronosticar tormentas geomagnéticas, detectar y localizar llamaradas, generadores de eventos de partículas solares energéticas (que se depositan en los cinturones de Van Allen), monitorizar cambios en la corona solar como anticipo de eyecciones de masa coronal, detectar actividad más allá del limbo oriental para pronosticar la actividad solar, y analizar la complejidad de las regiones de llamaradas, para mejorar las predicciones de estos eventos. Los dos últimos son para estudios en el entorno
del satélite, o in situ. El Juego de sensores in-situ de Entorno Espacial SEISS está formado por cuatro instrumentos (EHIS, Sensor de Iones Pesados Energéticos; MPS-HI y MPS-LO, Sensores de Partículas Magnetosféricas, de alta y baja energía; y el Sensor de Protones Solares y Galácticos SGPS) con el propósito de medir los flujos de iones pesados, protones y electrones dentro de la magnetosfera, que pueden dañar satélites y herir a los astronautas, a través de descargas electrostáticas, además de alertar de altos flujos de partículas energéticas, para permitir reducir riesgos de daños a, entre otras cosas, las comunicaciones por radio. Y por último, el magnetómetro, o MAG, emplea un par de unidades de flujo saturado triaxiales, situados en un mástil desplegable, con el propósito de medir el entorno espacial para ver cómo el campo magnético terrestre controla la dinámica de las partículas cargadas en la zona externa de la magnetosfera, peligrosas para satélites y para astronautas. Proporcionará información sobre el nivel general de actividad geomagnética, permitiendo detectar repentinas tormentas magnéticas. Además de esta instrumentación, GOES-R ofrece otros servicios. Lo que llaman UPS, Servicios Únicos de Carga útil, se centra en cuatro tareas. La primera es GRB, la Re-retransmisión GOES, que reemplaza al anterior servicio GVAR (GOES Variable), y se ha diseñado para emitir los productos proporcionados por la instrumentación del satélite en casi tiempo real. Empleará un enlace de radio sintonizado en banda-L capaz de apoyar ratios de descarga de hasta 31 megabits por segundo, entregando imágenes de todos los canales de ABI comprimidos, así como lo producido por el resto de sensores. De esta manera se obtiene toda la información adquirida por el satélite prácticamente de manera instantánea, algo que los servicios meteorológicos agradecerán. DCS, Sistema de Recolección de Datos, es un enlace que se conecta con
plataformas basadas en Tierra (en la superficie, en el mar, o en globos aerostáticos) para retransmitir información medioambiental en los lugares en las que estas plataformas están ubicadas. El nuevo sistema de GOES-R es capaz de aceptar hasta 433 canales distintos, por los 266 anteriores, incrementando la cantidad de información a transmitir. EMWIN, la Red de Información Meteorológica para los Directores de las agencias de Emergencias, permite transmitir en casi tiempo real pronósticos meteorológicos, alertas, gráficos, y otra información directamente del Servicio Meteorológico Nacional estadounidense, y en lo que concierne a GOES-R, permite la transmisión de imágenes de baja resolución, junto con otros productos, mediante el servicio HRIT (Transmisión de Información de Alto Ratio) a terminales compatibles basadas en Tierra, equipo generalmente colocado en agencias
meteorológicas locales o regionales. Y por último, SARSAT, o Seguimiento de Búsqueda y Rescate Asistido por Satélite, es un sistema que detecta y localiza señales emitidas por balizas de emergencia a bordo de buques, aviones, o incluso equipos de mano para pequeños grupos de personas, retransmitiéndolas a estaciones de tierra, y de allí, al centro de control de SARSAT, que envía ayuda de manera inmediata. El de GOES-R funcionará a una frecuencia menor para así detectar señales más débiles. Sólo en el 2015 unas 250 personas fueron rescatadas por este servicio, que es parte del sistema internacional COSPAS-SARSAT. Una vez a plena carga en el momento del lanzamiento, dará un peso en báscula de 5.192 kg.

Si ha habido variedad en el diseño de los satélites GOES, también en el tipo de cohetes que los lanzaron. La serie GOES-A fue lanzada por los Delta 2914, para luego pasar al Delta 3914 en la serie GOES-D. La serie GOES-I empleó los Atlas I y Atlas IIA, y los últimos, los GOES-N han regresado a los Delta, en esta ocasión los Delta 4-M (4,2), también conocido como Delta 4-9240. Para la nueva serie de satélites, se ha optado por regresar a la familia Atlas, para utilizar la misma variante que elevó hacia Marte al rover Curiosity, el Atlas-541, con potencia de sobras para levantar una carga tan pesada a órbita de transferencia geoestacionaria, o GTO. El despegue está programado para el 19 de noviembre, desde la plataforma 41 de Cabo Cañaveral. Una vez acabe el papel del lanzador, será el propio GOES-R el que se posicionará en trayectoria geoestacionaria, empleando su motor LEROS, estacionándose inicialmente en la posición 89.5º Oeste.

Actualmente hay tres satélites GOES en servicio, dos proporcionando información meteorológica regular, y uno en almacenamiento en caso de que uno de ellos sufra alguna anomalía o avería. De esta manera, tenemos a GOES-N (como GOES 13) en la posición 75º Oeste, funcionando como GOES-East, a GOES-P (GOES 15) en la posición 135º Oeste como GOES-West, y a GOES-O (GOES 14) en almacenamiento en órbita en posición 105º Oeste. Cuando GOES-R llegue a la órbita, y renombrado como GOES 16, se establecerá en su posición temporal antes mencionada para recibir un periodo de chequeo y validación de un año de duración, tras lo cual se espera que entre en operación de manera inmediata, aunque es todavía pronto saber en qué posición operacional será situado.

GOES-R no será un modelo único en la serie, ya que en los próximos años serán elevados sus hermanos GOES-S (por el momento, para el 2018) GOES-T (2019) y GOES-U (2024), que están en producción. Todo para mejorar la ciencia de la meteorología y los pronósticos, aunque a veces no lo parezca.

lunes, 31 de octubre de 2016

Ventana al Espacio (LXXXVIII)


La estrella recién nacida RNO 91, tras la nube oscura LDN 43, desde el telescopio Hubble

viernes, 30 de septiembre de 2016

jueves, 1 de septiembre de 2016

Las próximas misiones a los asteroides: OSIRIS-REx

De entre los fósiles que existen en el sistema solar que nos pueden proporcionar pistas sobre la creación de los planetas terrestres, posiblemente los asteroides son los que podrían decirnos más. Además de los cometas, varios satélites de planetas exteriores, e incluso el Sol, estos cuerpos celestes, debido a que han permanecido inalterados desde los tiempos primitivos, son los más prometedores. Sin duda, los datos que las sondas espaciales puedan proporcionar de ellos resultan muy valiosos para los científicos, pero es muy distinto observar muestras con instrumentos remotos montados en vehículos costosos y complejos, que hacerlo tú mismo usando un simple microscopio. De ahí, que la NASA tenga a punto una misión con el encargo principal de recoger un pedazo de asteroide para su posterior análisis en los laboratorios de todo el mundo.

Desde que empezamos por fin a estudiar los asteroides con los ojos de los artefactos espaciales, hemos visitado hasta 12 objetos de este tipo. Fragmentos diminutos como Itokawa, enormes rocas como Ceres, todos nos han resultado ciertamente interesantes, y han contribuido a conseguir más o menos una cierta cronología de cómo se formó el sistema solar. Hasta la fecha, solo ha habido tres misiones cuyo objetivo principal eran estos cuerpos: NEAR-Shoemaker a Eros, Hayabusa a Itokawa, y Dawn a Vesta y Ceres. Solo la japonesa tenía el cometido principal de coger polvo de la superficie de su destino para su posterior retorno a la Tierra, algo conseguido en junio del 2011. Ahora, bajo el paraguas del programa New Frontiers, la NASA ha preparado una misión de filosofía idéntica a Hayabusa, un tanto más compleja, para en esencia responder las mismas preguntas.

Elegida en el verano del año 2011, se podría decir que OSIRIS-REx es una misión que ha tenido largo recorrido. El primer concepto apareció en el año 2004 para su entrega al programa Discovery, y llegó a la final en la que fue elegida la misión lunar GRAIL. Después que la NASA indicara una misión de recogida de muestras asteroidal como prioritaria, la formulación de la misión para su aceptación para el programa New Frontiers comenzó en el 2009 para su posterior entrega, y final selección. Como misión del programa New Frontiers, OSIRIS-REx dispone de abundante presupuesto para solucionar las complejidades técnicas provocadas por el perfil de misión, sin embargo, también en ella se ha fomentado el ahorro de costes, a base de usar tanto hardware como software completamente probados en el espacio, utilizando elementos que son herencia de tres proyectos distintos.

El objetivo de OSIRIS-REx (acrónimo de Explorador de Orígenes, Interpretación Espectral, Identificación de Recursos, Seguridad y Regolito) es el de viajar a un asteroide de la familia de los NEO’s, los asteroides cercanos a la Tierra (es decir, de la misma familia que Eros), principalmente porque su acceso es sencillo, reduce los riesgos de la misión y podría darnos los primeros detalles de los recursos que pueden existir en buena parte de estos trozos de roca que orbitan en torno al Sol. Una vez en torno a su destino, lo estudiará con sus aparatos de a bordo para tratar de averiguar qué materiales lo conforman, cómo se formó, sus movimientos en el espacio, y el posible peligro que pueda suponer para la Tierra. En esencia estos son los objetivos de esta misión, la segunda de espacio profundo administrada y dirigida por el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, después de la exitosa marciana Phoenix.

OSIRIS-REx es la cuarta sonda de la familia de vehículos espaciales estrenada por la marciana Mars Reconnaissance Orbiter. Debido a esto, muchos de los componentes de la sonda son basados en el veterano orbitador lanzado en el 2005. La estructura está elaborada en aluminio y compuestos de grafito, poseyendo un gran cilindro central como soporte primario, del que nacen los soportes verticales en forma de X, soportando dos plataformas, en este caso la superior para el propulsor principal y la inferior para el equipamiento científico. La estructura resulta más ancha que en MRO o MAVEN, resultando en un rectángulo de 2.4 x 2.4 x 3.2 metros. El ordenador de a bordo se estructura en torno al ya tradicional procesador RAD750, con una memoria RAM de 256 MB, más el almacenamiento para los datos de los instrumentos. Está estabilizada en sus tres ejes, usando los elementos de costumbre, es decir, dos unidades 
de medición inercial, dos escáneres estelares y un grupo de sensores solares digitales. La energía proviene de dos grandes paneles solares que, una vez desplegados, proporcionan una envergadura de 6.2 metros, totalizando una superficie activa de 8.5 metros cuadrados, alimentando los sistemas de a bordo y almacenándola en dos baterías de ión litio. Las comunicaciones se gestionan a través de un transpondedor de banda-X, conectado a una antena de alta ganancia de 2 metros de diámetro (situada en el lateral de la sonda que soporta los dos paneles solares), una antena de media ganancia colocada al lado del propulsor principal, y dos de baja ganancia acopladas en las plataformas superior e inferior. La propulsión es química, equipando tres grupos. El más potente es el sistema principal, formado por cuatro propulsores derivados de los usados por MAVEN, con la misión de colocar en órbita la sonda en torno a su destino y posteriormente sacarla de allí. Dispone de uno intermedio para las maniobras de corrección de rumbo, mientras que el menos potente controla la actitud del vehículo. Un tanque de combustible, situado dentro del núcleo central de la estructura, tiene capacidad para almacenar 1.700 kg. El control de la temperatura usa los elementos de costumbre: radiadores, mantas multicapa y calentadores eléctricos. En total, son seis los experimentos científicos, desarrollados a partir de la experiencia ganada con NEAR-Shoemaker. OCAMS, Juego de Cámaras de OSIRIS-REx, conjuga tres tipos distintos de objetivos, cada uno con su propio uso. 
POLYCAM es un telescopio reflector Ritchey-Chretien de 20.3 centímetros de apertura y una longitud focal de 63.5 cm. (f/3.15) que será la cámara principal durante toda la misión. Está preparada para la adquisición de imágenes de largo alcance, apropiadas para gestionar la navegación de la sonda, y en especial para la fase de aproximación a su objetivo. Una vez en torno al asteroide, servirá como cámara de campo ancho para tomar secuencias del objeto entero en alta resolución (1 metro). Además incorpora un dispositivo de enfoque (empleando un elemento óptico móvil frente al detector) que transforma el telescopio en microscopio, que permite observar pequeños objetos en primer plano. MAPCAM ha sido diseñada para realizar, como su nombre indica, los mapas del asteroide en media resolución y cuatro colores (azul, verde, rojo e infrarrojo cercano) empleando un telescopio 
refractor de cinco elementos, con una longitud focal de 125 mm. (f/3.3)  y una rueda de filtros de igual número de posiciones, además de caracterizar las regiones candidatas para la recolección de muestras. SAMCAM es un objetivo milimétrico con el encargo de realizar primeros planos durante la adquisición de muestras con una cadencia casi idéntica a la de una cámara de vídeo, y para caracterizar el regolito y las rocas que puedan existir en la superficie. también será usado para tomar imágenes de campo ancho del asteroide, generando mapas de baja resolución. Dispone de un sistema refractor con una longitud focal de 28 mm. (f/5.5), y posee una rueda de filtros de tres posiciones con filtros idénticos, de manera que si uno acaba bloqueado por el regolito, se cambia al siguiente, mientras que la cuarta posición está ocupada por un elemento óptico que cambia el enfoque, lo que le permitirá examinar la cabeza de muestras antes de ser almacenada. las tres cámaras emplean sensores idénticos tipo CCD, de 1024 x 1024 pixels. OLA, Altímetro Láser de OSIRIS-REx, se basa en instrumentos similares montados en sondas como NEAR-Shoemaker, Mars Global Surveyor, MESSENGER o Lunar Reconnaissance Orbiter. Es un instrumento tipo LIDAR y tiene la misión de realizar 
un completo mapa topográfico del asteroide, a la vez que será usado para caracterizar las zonas candidatas para el muestreo. Además, posee un aparato que apunta el emisor láser a distintos puntos de la superficie asteroidal sin necesidad de cambiar la actitud de la sonda, permitiendo la construcción de imágenes en 3D del área escaneada. Durante la fase de aproximación, servirá como medidor de distancia entre la sonda y el asteroide para saber la posición exacta con respecto a su destino. Lo novedoso es que dispone de dos transmisores láser, uno de alta energía para distancias superiores a un kilómetro, y uno de baja energía para distancias inferiores al kilómetro y medio. OVIRS, Espectrómetro de Visible e Infrarrojo de OSIRIS-REx, es un versátil instrumento (derivado del canal LEISA del sistema Ralph a bordo de la sonda New Horizons) que tiene el encargo de realizar un mapa global de minerales y elementos orgánicos con una resolución aproximada de 20 metros entre una longitud de onda de entre 0.4 a 4.3 micrones en el infrarrojo cercano, a la vez que recolecta información mineralógica de las zonas candidatas para la recolección de 
muestras (resolución menor a 2 metros). Para ello dispone de un sensor de 512 x 512 píxels, y sobre él los distintos filtros espectrales en configuración lineal variable, es decir, una lámina del mismo tamaño que el sensor pero con los filtros situados en columna, al estilo del sensor infrarrojo THEMIS de Mars Odyssey. OTES, Espectrómetro de Emisión Termal de OSIRIS-REx, es un aparato que trabaja allí donde OVIRS no puede, para completar la cartografía global mineralógica del objetivo (resolución, 40 metros) entre los 5 y los 50 micrones, mientras detecta la emisión termal de la superficie, y caracteriza, al igual que los otros instrumentos, las zonas candidatas para la recolección de muestras (resolución, 4 metros). Este sistema utiliza componentes ya bien probados en misiones anteriores, siendo el sensor una réplica del Mini-TES que 
portaron los rover marcianos Spirit y Opportunity, mientras que la óptica es idéntica a la fabricada para los TES de las Mars Observer y Mars Global Surveyor. Se trata de un espectrómetro de transformación Fourier sumamente compacto centrado en un interferómetro tipo Michelson y acabado en un conjunto sensor no refrigerado. Sirviendo al sistema dispone de un telescopio tipo Ritchey-Chretien f/3.91 con una apertura de 15.2 cm., y respecto a los sistemas de los que deriva, la única diferencia es el divisor de haz. Mientras el usado en los MER estaba fabricado en bromuro de potasio, OTES dispone de uno elaborado en diamante depositado por vapor químico. El sistema de telecomunicaciones de la sonda se podrá usar para determinar la distribución de masas, la gravedad y los movimientos concretos del asteroide. Y como último añadido, REXIS, Espectrómetro de Imágenes de Rayos X para el Regolito, es un aparato en dos partes: el propio espectrómetro y el Monitor
de rayos X Solares (SXM). El espectrómetro está formado por dos partes principales, la máscara de apertura codificada (como las que se usan en varios observatorios espaciales) elaborada a base de acero inoxidable de 100 micrones de grosor, y un conjunto de cuatro sensores CCD (idénticos a los usados en el sistema XIS del observatorio japonés Suzaku), refrigerados a -60º C, y protegidos de otras radiaciones con un filtro de bloqueo óptico, una capa de 220 nm de aluminio, con una separación, o longitud focal, de 20 cm. Todo el aparato está protegido del bombardeo de partículas que puedan penetrar por la apertura mediante una tapa de aluminio. Por su parte, el SXM, situado junto a la antena de alta ganancia, observará continuamente al Sol para informar al espectrómetro de cuántos rayos X agreden el asteroide, empleando un sensor de deriva de silicio, protegido de la luz solar directa por una pequeña ventana de berilio. Se encargará de realizar mapas químicos globales (4.3 metros desde 700 metros) y locales del asteroide a base de detectar la energía de los rayos X emitida o reflejada por los elementos que forman la superficie, pudiendo detectar magnesio, hierro, azufre o silicio. Este aparato tiene la particularidad de ser un proyecto realizado por estudiantes universitarios, convirtiéndose en el segundo de su tipo en volar en una sonda espacial, tras el VBSDC montado en New Horizons. La recolección de muestras será el propósito de TAGSAM, Mecanismo de Adquisición de Muestras de Contacto y Separación. Se basa en parte en el sistema elaborado para la cometaria Stardust, y dispone de cuatro elementos: un brazo
articulado de 3.2 metros, la cabeza de muestras, un suministro de gas de nitrógeno, y la cápsula de retorno de muestras. El brazo dispone de dos secciones de 1.6 metros, recogidas en el lateral opuesto al de la antena principal, y en el final tiene colocada la cabeza de muestras, un pequeño disco (que estará dentro de una pequeña caja durante el viaje de crucero hacia el asteroide) que en su interior posee tres contenedores que podrían almacenar desde 60 gramos hasta dos kilogramos de regolito, con un tamaño igual o inferior a dos centímetros. El suministro de nitrógeno, situado alrededor del brazo articulado, será usado para aspirar las partículas del regolito hacia los contenedores de la cabeza de
muestras. Y la cápsula de retorno de muestras es similar a la que se diseñó para Stardust, en la que las muestras del asteroide serán entregadas a los expertos en Tierra. La cápsula está montada en la plataforma de equipamiento, sobre unos dispositivos pirotécnicos preparados para soltarla en el momento preciso y provocar una rotación para estabilizarla durante la reentrada, descendiendo después usando dos paracaídas. Como apoyo a las operaciones del sistema TAGSAM, se decidió casi a última hora un sistema de cámaras, denominado TAGCAMS. Está formado por tres cámaras y un sistema de control centralizado. todo el conjunto ha sido elaborado por la firma Malin Space Science Systems, especialista en este tipo de encargos, que ya ha elevado diversos sistemas de imágenes al espacio en sondas de la NASA, principalmente a Marte. Como hemos dicho, son tres cámaras, que utilizan la arquitectura modular desarrollada por la compañía, de ahí la 
rapidez en su elaboración. Dos de ellas se denominan NavCams. Situadas en un lateral de la plataforma de instrumentos, se trata de sistemas gemelos que están basados en la arquitectura de cámaras ECAM-M50, que son cámaras monocromáticas equipadas con sensores CMOS de 2592 x 1944 pixels, y portando ópticas ECAM-MFOV, es decir, de campo de visión medio, un sistema refractor con una longitud focal de 7.1 mm. (f/3.5). Su misión será la de ayudar a la navegación durante el descenso hasta la superficie para la operación de recogida de muestras. la tercera cámara se denomina StowCam, y se sitúa sobre un pequeño pedestal permitiendo a la cámara, situada de lado, apuntar a la cápsula de retorno de muestras. su misión será la de verificar la correcta colocación de la cabeza de muestras dentro de la cápsula y (suponemos) del lanzamiento de la misma en el momento de la entrega. en general es idéntica a las NavCams, salvo que usará la arquitectura ECAM-C50, de dimensiones idénticas de sensor CMOS, pero equipada con un filtro Bayer para tomar imágenes a color. Las tres cámaras están controladas por un sistema de control propio llamado DVR8, o Video Grabador Digital de Ocho puertos. Éste es una suerte de ordenador con dos tarjetas capaz de soportar hasta ocho cámaras, aunque en esta ocasión una soportará una de las NavCams y la StowCam, mientras que la otra controlará la cámara restante. el sistema es capaz de secuenciar comandos, procesar las imágenes, comprimirlas y almacenarlas, y no solo eso, sino que es también capaz de juntar las imágenes para crear vídeos de las secuencias grabadas, tanto del descenso a la superficie como del almacenamiento de las muestras en la cápsula. En el momento del lanzamiento dará un peso en báscula de 2110 kg.

El destino de OSIRIS-REx se llama (101955) Bennu, anteriormente conocido como 1999 RQ36, una “china” de unos 550 metros de diámetro. Mediante telescopios basados en Tierra y en el espacio, se ha averiguado que es un asteroide tipo C, también llamado condrita carbonácea, debido a su oscuro color. Es un asteroide NEO, y pasa tan cerca de la Tierra que existe una posibilidad de 1 entre 1800 de que colisione con nuestro planeta en el año 2182. Una vez en torno a Bennu, tiene previstos cinco objetivos: recolectar una muestra del regolito del asteroide para entregarla en la Tierra para su estudio (analizando su naturaleza, su historia y la distribución de los elementos mineralógicos y orgánicos que le dan forma); cartografiar las propiedades globales, la química y la mineralogía para caracterizar
su historia geológica y dinámica, a la vez que proporcionar referencias a las muestras entregadas; documentar el regolito de manera morfológica, geoquímica, establecer su textura y sus propiedades espectrales en las zonas de recolección de muestras a escala milimétrica; medir las desviaciones orbitales de este asteroide potencialmente peligroso y restringir las propiedades de Bennu que contribuyen a este efecto; y determinar las propiedades globales del asteroide para permitir la comparación directa con los datos tomados por telescopios terrestres acerca de la población asteroidal.

Su lanzamiento está previsto para el 8 de septiembre, usando un Atlas V-411 para salir del sistema Tierra-Luna. Después de un viaje de aproximadamente tres años (incluyendo una asistencia gravitatoria terrestre el 22 de septiembre del 2017) podrá entrar en órbita en torno a Bennu entre octubre y noviembre del 2018 tras comenzar las operaciones de aproximación a mediados de agosto. La misión principal durará unos 505 días, estudiando el asteroide a lo largo de varias fases (Exploración Preliminar, Orbita A, Exploración Detallada, Orbita B y Reconocimiento). En las primeras la sonda estará a una distancia segura para realizar tareas de cartografía global y detección de peligros, y tras pasar a las fases de Exploración Detallada y Orbita B, iniciar la fase de cartografía sistemática, seleccionando hasta 12 zonas candidatas para la recogida de muestras, lista que se reducirá a dos, para luego, en la fase de Reconocimiento, hacer pasos a alturas de hasta 240 metros de la superficie, para ejecutar estudios en alta resolución, caracterización de las zonas candidatas para la recolección de muestras, y finalmente, adquirir el regolito, hacia julio del 2020. El método para
recoger las muestras parece sencillo, pero es sumamente complejo. Lo primero es aproximarse,  a una velocidad de 0.1 m/s, mientras despliega el brazo articulado. OCAMS, vía SAMCAM, además de las NavCams, se dedicará a realizar una secuencia de imágenes de todo el proceso. Una vez la cabeza recolectora contacta con la superficie, en una zona de aproximadamente 25 metros de lado, un chorro anular de nitrógeno fluye por la cabeza hasta el regolito, lo fluidiza, y lo almacena en uno de los contenedores, todo en aproximadamente 5 segundos. Dispone de nitrógeno para hasta tres secuencias de adquisición. Por medio de la unidad de medición inercial la sonda podrá verificar que la muestra ha sido cogida exitosamente. Cuando se considere que ya se han adquirido las muestras necesarias, la cápsula de retorno de muestras se abrirá, y el brazo articulado depositará la cabeza de muestras dentro, desenganchándola después. Una vez se detecte que la cápsula posee la cabeza de muestras, se cerrará y sellará. Después de acabar el estudio de Bennu, en marzo del 2021 saldrá de su órbita hacia la Tierra, a donde llegará el 24 de septiembre del 2023, entregando la cápsula en el mismo lugar en donde aterrizó la de Stardust y se estrelló la de Genesis.

Ciertamente, es una misión apasionante y muy importante en términos de historia del sistema solar y en cuanto a la seguridad futura en caso de que un asteroide pueda colisionar con la Tierra. Usando filosofía y tecnología heredada de misiones como MRO, NEAR-Shoemaker y Stardust, es un proyecto muy completo que arrojará mucha luz sobre unos cuerpos hasta hace poco bastante desconocidos. Si hay suerte, pronto (relativamente) podremos disponer de nuevas muestras de un objeto cósmico distinto a la Luna, a un cometa o el Sol. Desde aquí le mandamos toda la suerte que tengamos por aquí.