Phoenix, un tributo

domingo, 25 de septiembre de 2011

Gigantes de la exploración espacial: Viking 2

Situémonos. Cabo Cañaveral, Florida, 11 de agosto de 1975. A falta de 3 horas para el lanzamiento de Viking 1, se encuentra un problema electrónico, por lo que se ven obligados a aplazar el lanzamiento al día siguiente. Una vez solucionado este problema, comienzan a surgir otros, y no tienen más remedio que separar a la sonda del lanzador para poder repararlo. Esto provoca que Viking 2 sea redesignado como Viking 1, y lanzado primero. Ya como Viking 2, orbitador está en reparación, y encuentran finalmente una antena defectuosa, por lo que proceden a sustituirla. Esto hará que su lanzamiento se siga retrasando, y una vez terminada la reparación, volvió a ser insertada en el cohete, y su lanzamiento se produjo al fin el 9 de septiembre. Estaba previsto que entrara en órbita de Marte el 7 de agosto de 1976.
Tanto Viking Orbiter 2 como Viking Lander 2 eran idénticos a sus gemelos. El orbitador portaba 3 experimentos, cuatro paneles solares, junto al transportín y la cápsula de descenso de Viking Lander. En cuanto a éste último, no difería en nada a su hermano. Apoyado sobre tres patas, era una estructura hexagonal. Se desplegaba en forma de triángulo equilátero de 2’21 metros de lado. En la parte alta se encontraban las antenas y la mayoría de los experimentos. Dentro estaba situado el ordenador de a bordo, junto con los tres laboratorios. En la parte baja, el resto de la electrónica y la generación de energía. Alimentado por dos generadores térmicos de radioisótopos (RTG’s) le proporcionaban una energía estable sin tener en cuenta las condiciones climáticas de la zona de aterrizaje. Eran alimentados a base de Plutonio 238, y estaban situados en dos de las tres esquinas del aterrizador. Portaba cuatro baterías de niquel-cadmio para almacenar la energía. Para comunicaciones con el centro de control contaba con tres antenas. Dos de ellas, una omnidireccional y otra parabólica con movimiento a través de dos ejes, de banda S, eran capaces de enviar sus resultados directamente a la Tierra. La tercera era una antena UHF, que enlazaba con los vehículos en órbita (equipados con su propio relé UHF), para utilizarlos de intermediarios entre el Lander y el centro de control. Tenía varios experimentos. En la zona baja equipaba 3 sismómetros en miniatura, que tras el aterrizaje debían desplegarse para tomar contacto con el suelo. En un mástil iban situados los sensores meteorológicos, para medir temperatura, velocidad y dirección del viento. Sensores de temperatura estaban colocados también en la pala del brazo robot para tomar datos de temperatura del suelo y del aire a diversas distancias en el aire. También en la parte baja estaba un sensor de presión atmosférica, que indicaba sobre todo a la altitud en la que se encontraba durante el descenso. También tomaría lecturas una vez en superficie. Los dos experimentos para analizar el suelo y su composición química eran el XRFS (espectrómetro de fluorescencia de rayos X, para examinar la composición elemental del suelo marciano, aunque solo los pesos atómicos mayores de 18, quedando fuera de esos análisis el hidrógeno, carbono, oxígeno y cloro, entre otros) y el GCMS (espectrómetro de masa y cromatógrafo de gases, para buscar cualquier rastro de gases, elementos orgánicos y/o inorgánicos, además de examinar el suelo molecularmente). Además portaba dos cámaras escáner de giro de 360º para tener panorámicas del lugar de aterrizaje. Colocadas dentro de dos cilindros verticales, utilizaban un sistema de espejos para llevar la imagen reflejada por éstos hacia la lente de la cámara. Antes del lanzamiento, y durante siete días, ambos Viking Lander fueron sometidos a temperaturas de 121ºC, para esterilizarlas y así evitar que microorganismos terrestres contaminaran el medio ambiente marciano. Se inauguraba así en la NASA el concepto de protección planetaria. Tras esto el lander era plegado y guardado dentro de la cápsula de descenso, que correspondía la aerovaina, con los retrocohetes y el paracaídas en la parte superior, y el escudo ablativo en la inferior. Luego sería montado en el transportín de Viking Orbiter y tapado con la cubierta de protección biológica. Su constructora garantizaba su funcionamiento durante 90 días marcianos.

Tras 333 días de crucero interplanetario, Viking 2 alcanzó la órbita marciana. Días antes había recibido la orden de realizar imágenes globales desde la distancia, y obtuvo varias perspectivas interesantes. Cuando entró en órbita se colocó en una de 1.500 x 33.000 km., para luego modificar la inclinación de ésta hasta colocarla en una órbita a 55’2º. Tras esto, comenzó la labor de buscar acomodo para su compañera de superficie.
Junto con Viking Orbiter 1, empezaron a buscar un área que estuviera entre las coordenadas 40º y 50º N, por juzgarlas interesantes debido a la abundancia de vapor de agua en la atmósfera. Las dos primeras áreas de amartizaje, previstas antes de lanzamiento de las Viking, la primera en Acidalia Planitia, la segunda en el Alba Patera, resultaron descartadas tras las imágenes tomadas por Viking 1, por lo que empezaron a buscar áreas en otros lugares del planeta.
Todo un mes tardaron en seleccionar una zona. Cada vez que se sugería un área, las imágenes orbitales la descartaban por peligrosa. Finalmente, se eligió un área en Utopia Planitia, tras una búsqueda en la que más de uno en el equipo de misión acabó agotado tras todas las reuniones para seleccionar el mejor lugar.
El 3 septiembre se transmitieron las órdenes de descenso. El primer paso, la separación de la cubierta de protección biológica, no se completó exitosamente, pero dejaba el suficiente espacio para que la cápsula de descenso saliera libre. Una vez separados orbitador y aterrizador, éste accionó sus propios motores para descender la órbita hasta los 300 km. Una vez en posición, tras unas horas orbitando, comenzó el descenso, tras orientar el escudo de reentrada hacia el planeta. Mientras esto ocurría, dos de los tres giróscopos de Viking Orbiter 2 se desactivaron, provocando que la sonda se desorientara, perdiendo contacto con el centro de control mediante la antena principal. Ajena a estos problemas, el descenso fue impecable, y a kilómetro y medio realizó el último tramo de vuelo libre con sus propios retroropulsores. Éstos, eran tres juegos de 18 pequeñas toberas, colocado cada juego en uno de los tres laterales del aterrizador. Mientras, en Tierra se empezó a recibir la señal de la antena secundaria de Viking Orbiter 2, indicativo de la entrada en modo seguro. Sin embargo, el miedo a que algo podría haber ido mal con el aterrizador cundía, ya que no llegaba la señal de toma de tierra. Finalmente, tras 32 segundos eternos, por fin Viking Lander 2 comunicó que había llegado bien, y los controladores emitieron un suspiro de alivio. La sonda se había posado en las coordenadas marcianas 48º 16’ 08’’ N, 225º 59’ 24’’ W, a 200 km. al oeste del cráter Mie.
En el tanque de combustible de Viking Lander 2 aún quedaban 22 kg. de combustible, y los datos de telemetría enviados por la sonda indicaron que los motores funcionaron durante 0,4 segundos más de lo previsto debido a lecturas anómalas en el radar de descenso. Pronto llegó su primera imagen, de una de las patas. Cuando empezaron a llegar los primeros panoramas, se dieron cuenta que la sonda estaba torcida. Realmente lo que había sucedido es que una de las patas había caído encima de una roca, provocando una inclinación de 8’2 grados.
El panorama que ofrecía Viking Lander 2 era similar en un primer golpe de vista al que nos daba su gemelo desde el Chryse Planitia. Pronto empezaron a surgir diferencias: en Utopia no había dunas arenosas, y las rocas, más grandes, tenían agujeros, como si fueran rocas volcánicas de las que los gases hubieran salido al exterior. Además, el lugar de aterrizaje era una llanura casi absoluta, a diferencia del relieve evidenciado en Chryse.
Al igual que las misiones de las dos secciones de Viking 1, las de Viking 2 también tuvieron éxito y fueron extendidas. Viking Orbiter 2, una vez recuperado de la pérdida de orientación, volvió a la normalidad, comenzando la labor principal de cartografía, además de incrementar la inclinación de su órbita hasta los 75 grados. En diciembre de 1976 comenzó su labor extendida, reduciendo su perigeo a 778 km. de altitud sobre Marte. A su vez se volvió a variar la inclinación de su órbita, esta vez a 80 grados. En octubre de 1977 realizó varios encuentros con Deimos, realizando imágenes para su cartografía casi total. Su perigeo se volvió a reducir a unos 300 km., adoptando además una órbita polar. Así estaba cuando, pasando por encima del polo norte y de su casquete polar, uno de sus instrumentos detectó que la temperatura del polo norte era de unos -68º C, por lo que el casquete polar norte debería estar constituido en su mayor parte por hielo de agua. Este fue su mayor descubrimiento. También pudo seguir la formación de las dos tormentas globales de 1977, profundizando en el cómo se iniciaban. Sin embargo, en julio de 1978, se rompió una válvula provocando que el combustible de control se fugara al espacio. Era un problema sin solución en una sonda que había dado ya muchos problemas. Se decidió elevar la órbita a 302 x 33.176, para evitar chocar con Marte en un futuro próximo, y el 25 de julio de 1978 se cerró su transmisor. De las cuatro sondas que formaban parte del programa Viking, esta fue la primera en enmudecer.
En cuanto a Viking Lander 2, arrojó unos datos similares a los de su gemelo. Las diferencias eran básicamente climatológicas: la atmósfera en Utopia era más densa (aunque las diferencias de presión entre estaciones era idéntica en ambas regiones, de alrededor del 25%, como si en la Tierra a nivel del mar el aire pasara a tener la densidad que tiene a 2.500 metros de altitud), al estar a menor altura relativa, aunque al estar más al norte sus temperaturas eran diez grados más bajas. En cuanto a los resultados de los experimentos biológicos, sus resultados también fueron similares. Equipaba tres laboratorios en miniatura, pesando un total de 15 kg. en conjunto (en la Tierra, cada laboratorio hubiera ocupado un local de 10 metros cuadrados). El primero era el experimento de liberación de pirólisis, mediante el cual se introducía una muestra del suelo marciano, se bombardeaba con monóxido y dióxido de carbono, ambos con carbono radioactivo. Luego era iluminada por una lámpara que simulaba la luz solar (salvo por la luz ultravioleta), para así detectar una especie de fotosíntesis. Tras esto, se calentaba la muestra, descomponiendo el probable microorganismo (pirólisis) para analizarlo. Si se detectaba un pico radioactivo, quería decir que había microorganismos por allá. El segundo, de emisión radioactiva o marcada, trataba de detectar la emisión de dióxido de carbono cada vez que consumía alimentos. En esencia, la muestra de suelo era humedecida por una solución orgánica, con carbono marcado radioactivamente. Si se detectaba la emisión del dióxido de carbono, con el carbono radioactivo, se indicaba que allí había un microorganismo. El tercero era el llamado experimento de intercambio de gases. Otra muestra de tierra marciana entraba en el laboratorio, donde era humedecida por una solución concentrada de nutrientes (apodada “caldo de pollo” por los científicos). El objetivo era analizar el metabolismo de los probables microorganismos y los gases que expulsaba. Este experimento sería seguido durante 200 días. Al igual que en Chryse, en Utopia se vieron resultados similares: dos de los experimentos registraron ciertos picos de dióxido de carbono radioactivo y de dióxido de carbono marcado, pero todo esto terminó pronto. El tercer experimento apenas dio resultados. Finalmente, variando un poco las condiciones de los experimentos intentaron confirmar o desmentir los resultados anteriores. No se consiguió nada. Una vez abandonados los experimentos biológicos, se dedicaron a tratar de ver los cambios durante las estaciones. Se eligió esa región por la probabilidad de que en invierno hubiera escarcha en la superficie, y ciertamente, la hubo, y fue fotografiada desde la sonda. Finalmente, tras 1280 soles de funcionamiento en la superficie, su transmisor se apagó cuando sus baterías fallaron a causa del frío reinante. Era el 11 de abril de 1980, y así la misión Viking 2 finalizó. Desde que se enviaron las sondas de la misión Viking, ninguna sonda alcanzaría el planeta hasta 1989.
Actualmente Viking Lander 2 es el cuarto artefacto humano que más tiempo ha funcionado allí, tras el MER Opportunity, Viking Lander 1 y el MER Spirit. Y en el 2006, la sonda, así como sus partes de aterrizaje, fueron encontradas y fotografiadas por Mars Reconnaissance Orbiter.
Sin duda, el programa Viking, junto con el Voyager, ha sido el más exitoso de la historia de la NASA. Y así ocupan su lugar en la historia.

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