Cráter Endeavour, Terra Meridiani, Marte (Opportunity)
sábado, 31 de marzo de 2012
lunes, 26 de marzo de 2012
Gigantes de la exploración espacial: Magallanes
En los años 1970 empezaron a plantearse los planes para que la NASA enviase una sonda a Venus equipada con un poderoso sistema de radar. Debido a la escasa financiación provocada por el programa del reciente transbordador, el proyecto quedó aparcado. En 1983 una revisión por parte del Comité para la Exploración del Sistema Solar permitió sacar adelante el proyecto, pero una versión reducida y barata, ya que la escasa financiación provocada por las misiones del transbordador hizo que construir una sonda desde cero fuera imposible. Cuando fue aprobado, se recurrió a un método poco ortodoxo para la creación de la sonda de cartografía venusiana.
La Venus Radar Mapper tenía varios objetivos: el principal era el de realizar un mapa lo más global posible de la superficie venusina, con una resolución aproximada de un kilómetro, aunque también se encargaría de realizar un mapa topográfico del planeta, con una resolución de unos 100 metros, obtener un mapa gravimétrico, y determinar la estructura geológica, incluyendo la distribución de densidad y sus dinámicas.
Para ahorrar presupuesto, lo dicho, se aplicó una receta cuanto menos curiosa: aprovecharon partes de repuesto de otros proyectos, ya lanzados o en preparación, para construir la sonda. La Venus
Radar Mapper, o Magallanes (en honor al célebre explorador portugués Ferdinando de Magallanes) era una sonda de 6’4 metros de alto, y 4’6 de diámetro. La antena principal, era la de repuesto de las Voyager, un plato de 3’66 metros de diámetro. La de media ganancia provenía de la Mariner 9. También proveniente de las Voyager estaba la estructura decagonal de la electrónica y los subsistemas. También fueron utilizadas otras partes de repuesto provenientes de las sondas Galileo y Ulysses. Para la entrada en órbita venusina equipaba un motor Star 48 (cohete estándar de la NASA, diseñado principalmente como fase de escape de la órbita terrestre), y para su estabilización recurría a giróscopos, a 24 pequeños propulsores y los sensores estelares. Dos paneles solares cuadrados de 2’5 metros proporcionaban la energía necesaria, enviándola a dos baterías de níquel-cadmio. El ordenador era el de repuesto de la misión Galileo. Capaz de almacenar comandos para funcionar autónomamente durante 3 días, era un 
sistema tremendamente flexible para responder a cualquier contingencia. El sistema de almacenamiento consistía en dos grabadores de cinta digital, capaces de guardar 225 Megabytes, hasta el momento de retransmisión al centro de control. Su único sistema científico era el RDRS, es decir, el sistema de radar. Funcionaba en tres modos: SAR, o radar de apertura sintética, modo de altimetría, y modo de radiometría. La antena principal era la encargada no solo para transmitir la información, sino que también era la encargada de emitir los haces de radar que examinaban la superficie. A un lado de la antena principal se encontraba otra, alargada, que era la encargada de enviar la señal de radio que se encargaba de medir la altitud. Una vez terminada, la sonda pesaba 1.035 kg., y a plena carga en el momento del lanzamiento, la báscula declaraba una masa de 3.449 kg.
Radar Mapper, o Magallanes (en honor al célebre explorador portugués Ferdinando de Magallanes) era una sonda de 6’4 metros de alto, y 4’6 de diámetro. La antena principal, era la de repuesto de las Voyager, un plato de 3’66 metros de diámetro. La de media ganancia provenía de la Mariner 9. También proveniente de las Voyager estaba la estructura decagonal de la electrónica y los subsistemas. También fueron utilizadas otras partes de repuesto provenientes de las sondas Galileo y Ulysses. Para la entrada en órbita venusina equipaba un motor Star 48 (cohete estándar de la NASA, diseñado principalmente como fase de escape de la órbita terrestre), y para su estabilización recurría a giróscopos, a 24 pequeños propulsores y los sensores estelares. Dos paneles solares cuadrados de 2’5 metros proporcionaban la energía necesaria, enviándola a dos baterías de níquel-cadmio. El ordenador era el de repuesto de la misión Galileo. Capaz de almacenar comandos para funcionar autónomamente durante 3 días, era un 
sistema tremendamente flexible para responder a cualquier contingencia. El sistema de almacenamiento consistía en dos grabadores de cinta digital, capaces de guardar 225 Megabytes, hasta el momento de retransmisión al centro de control. Su único sistema científico era el RDRS, es decir, el sistema de radar. Funcionaba en tres modos: SAR, o radar de apertura sintética, modo de altimetría, y modo de radiometría. La antena principal era la encargada no solo para transmitir la información, sino que también era la encargada de emitir los haces de radar que examinaban la superficie. A un lado de la antena principal se encontraba otra, alargada, que era la encargada de enviar la señal de radio que se encargaba de medir la altitud. Una vez terminada, la sonda pesaba 1.035 kg., y a plena carga en el momento del lanzamiento, la báscula declaraba una masa de 3.449 kg. Unida a una fase superior inercial (IUS), propulsor de dos fases, fue colocada en la bodega del 
transbordador Atlantis. En los meses anteriores hubo ciertas discrepancias. La lista de vehículos a lanzar dentro de los transbordadores era larga, y el calendario apretado. En 1989, además de Magallanes, estaba Galileo
a punto para su lanzamiento. El problema surgió cuando los jefes de ambos proyectos intentaron obtener la prioridad sobre el otro. Sin embargo, razones de peso y de trayectoria provocaron que Magallanes despegara en mayo de 1989, para dejar la mejor trayectoria a Galileo, que realizaría una asistencia gravitatoria a ese planeta como parte de su largo periplo hacia Júpiter. Finalmente, el 4 de mayo, el transbordador Atlantis (misión STS-30) fue lanzado con Magallanes a bordo. El día siguiente Magallanes fue desplegada desde la bodega del transbordador, iniciando su largo viaje hacia el planeta nuboso.
transbordador Atlantis. En los meses anteriores hubo ciertas discrepancias. La lista de vehículos a lanzar dentro de los transbordadores era larga, y el calendario apretado. En 1989, además de Magallanes, estaba Galileo
a punto para su lanzamiento. El problema surgió cuando los jefes de ambos proyectos intentaron obtener la prioridad sobre el otro. Sin embargo, razones de peso y de trayectoria provocaron que Magallanes despegara en mayo de 1989, para dejar la mejor trayectoria a Galileo, que realizaría una asistencia gravitatoria a ese planeta como parte de su largo periplo hacia Júpiter. Finalmente, el 4 de mayo, el transbordador Atlantis (misión STS-30) fue lanzado con Magallanes a bordo. El día siguiente Magallanes fue desplegada desde la bodega del transbordador, iniciando su largo viaje hacia el planeta nuboso. Llegó a Venus un año y tres meses tras su despegue, el 1 de agosto de 1990. Adoptó una órbita de 295
x 7.762 km., polar, y comenzó su tarea de cartografía sistemática. El sistema de radar funcionaba en esencia de manera similar a la de las sondas Venera 15 y 16. Durante 37 minutos, y mientras la sonda orbitaba, las ruedas de reacción provocaban un movimiento de izquierda a derecha de entre 28º y 78º emitiendo haces de microondas que rebotan en la superficie y recibe la antena principal. Para una mejor resolución utilizaba una técnica llamada “mirada”, mediante la cual realizaba un segundo escaneo desde un ángulo distinto de la misma zona. Una vez almacenada la información pasados esos 37 minutos, la sonda rotaba hacia la Tierra para ofrecer la antena principal, que transmite los datos al centr
o de control, donde una serie de ordenadores especialmente diseñados para la tarea transformaban los datos en una imagen de la superficie. El modo de altimetría se combinaba con el SAR, y usaba la antena situada en el lateral de la sonda para emitir una señal de radio que dependiendo de la zona en la que rebote, y calculando el tiempo en regresar, determinaba la altitud de las estructuras superficiales del planeta. Y por último, el modo de radiometría era usado para que la antena principal fuera capaz de detectar las emisiones radiotermales de la superficie, para componer un mapa de temperaturas en la superficie venusina.
x 7.762 km., polar, y comenzó su tarea de cartografía sistemática. El sistema de radar funcionaba en esencia de manera similar a la de las sondas Venera 15 y 16. Durante 37 minutos, y mientras la sonda orbitaba, las ruedas de reacción provocaban un movimiento de izquierda a derecha de entre 28º y 78º emitiendo haces de microondas que rebotan en la superficie y recibe la antena principal. Para una mejor resolución utilizaba una técnica llamada “mirada”, mediante la cual realizaba un segundo escaneo desde un ángulo distinto de la misma zona. Una vez almacenada la información pasados esos 37 minutos, la sonda rotaba hacia la Tierra para ofrecer la antena principal, que transmite los datos al centr
o de control, donde una serie de ordenadores especialmente diseñados para la tarea transformaban los datos en una imagen de la superficie. El modo de altimetría se combinaba con el SAR, y usaba la antena situada en el lateral de la sonda para emitir una señal de radio que dependiendo de la zona en la que rebote, y calculando el tiempo en regresar, determinaba la altitud de las estructuras superficiales del planeta. Y por último, el modo de radiometría era usado para que la antena principal fuera capaz de detectar las emisiones radiotermales de la superficie, para componer un mapa de temperaturas en la superficie venusina. Su misió
n principal duró 8 meses, desde el 15 de septiembre de 1990 hasta el 15 de mayo de 1991. Durante este ciclo estaba previsto realizar un mapa de alrededor del 70% de la superficie del planeta con una mínima resolución de 1 km., aunque al final se obtuvo una cobertura de un 83’7%, con una resolución de hasta 101 metros. Inmediatamente se aprobó una extensión de la misión, también de 8 meses, comenzando inmediatamente tras el final del
primer ciclo. En este segundo ciclo de SAR alteró su posición para cubrir los huecos que se habían escapado en el primer ciclo. Cuando el 14 de enero de 1992 finalizó este ciclo, se había cubierto un 54’5% de la superficie, centralizado en el hemisferio sur. Una vez combinados los mapas creados en los dos primeros ciclos, la cartografía alcanzada era del 96%.
n principal duró 8 meses, desde el 15 de septiembre de 1990 hasta el 15 de mayo de 1991. Durante este ciclo estaba previsto realizar un mapa de alrededor del 70% de la superficie del planeta con una mínima resolución de 1 km., aunque al final se obtuvo una cobertura de un 83’7%, con una resolución de hasta 101 metros. Inmediatamente se aprobó una extensión de la misión, también de 8 meses, comenzando inmediatamente tras el final del
primer ciclo. En este segundo ciclo de SAR alteró su posición para cubrir los huecos que se habían escapado en el primer ciclo. Cuando el 14 de enero de 1992 finalizó este ciclo, se había cubierto un 54’5% de la superficie, centralizado en el hemisferio sur. Una vez combinados los mapas creados en los dos primeros ciclos, la cartografía alcanzada era del 96%.Tras terminar el segundo ciclo, el tercero comenzó. Tenía dos objetivos: cubrir los huecos que aún quedaban, y tomar los datos para realizar esquemas en estéreo de la superficie. Cuando acabó este ciclo, se había cubierto alrededor del 21’3% de la superficie, alcanzando ya, una vez combinadas
las tres coberturas, la cartografía llegó ya al 98%. Este fue el último en el que se usó el SAR para imágenes de la superficie. El cuarto ciclo comenzó inmediatamente. Dedicado a la caracterización del campo gravitacional de Venus, apuntó su antena ya directamente a la Tierra para que durante los siguientes meses emitiera continuamente a la red de espacio profundo, y a partir de ello calcular la velocidad orbital de Magallanes para cartografiar ese campo gravitatorio del planeta. Una vez acabado el ciclo cuarto, se deseaba adoptar otra órbita, circular, para conseguir una mayor resolución en el mapa de gravedad. Para ello, se estrenó una nueva técnica para modificar la trayectoria sin intervención de ningún propulsor. Se trataba del aerofrenado, una técnica mediante la cual Magallanes se tenía que zambullir en la alta atmósfera venusina para que el rozamiento provocado por esta zambullida ésta redujera su velocidad, y por tanto su perigeo de la órbita. Durante 3 meses, de mayo a agosto de 1993, fue entrando progresivamente, provocando un rozamiento que finalmente hacía que Magallanes perdiera velocidad, y así fue redondeando su órbita, alcanzando finalmente una trayectoria alrededor de Venus de 180 x 540 km. Una vez las maniobras acabaron, el ciclo 5 comenzó, durando hasta abril de 1994, es decir, a lo largo de un año consiguió un mapa gravimétrico de aproximadamente el 94% del planeta con una resolución sin precedentes. Un último ciclo de mapeo duró hasta septiembre, en el que se añadió precisión al mapa de gravedad, y entonces comenzó a maniobrar para realizar una última tarea. Esta consistía en introducir a Magallanes dentro de la alta atmósfera con los paneles solares colocados perpendicularmente al plano de la órbita, y con los propulsores encendidos para evitar giros incontrolados. Con este método se investigó la alta atmósfera de Venus para entender las fuerzas que pueblan esa zona, utilizando los paneles solares como raquetas en las que se registraban impactos de las moléculas de la alta atmósfera. Esta técnica además tenía otra razón: nuevas sondas, que próximamente se lanzarían a Marte, utilizarían la técnica del aerofrenado para adoptar sus órbitas, y se necesitaban datos para poder diseñar piezas resistentes para acoplarlas a estos nuevos vehículos. Una vez acabada esta fase, Magallanes redujo aún más la órbita, para acabar su misión desintegrándose en la atmósfera venusina el 13 de octubre de 1994.
Magallanes alcanzó varios hitos: el primero y más importante, ha realizado el mejor mapa de la superficie de Venus hecho hasta el momento, ha podido realizar un mapa del campo gravitatorio de Venus, lo que redundará en beneficio de las futuras misiones que se envíen al planeta, y lo más importante, que fue la primera sonda que practicó el aerofrenado, que ahora es de uso común en las sondas marcianas.
¿Qué observó Magallanes en Venus? Una superficie joven (entre 800 y 600 millones de años desde
su última alteración), poco craterizada (se han contabilizado 843 cráteres de impacto), con multitud de accidentes de origen volcánico, tales como conos, largas lenguas de lava (alguna de hasta 6.000 km.) dando a entender una alta viscosidad de la lava
venusina, evidencias de una tectónica de placas, oculta a la vista, planicies muy suaves formadas por el material eruptivo, y sobre todo, cadenas de volcanes en escudo, también presentes en Marte. Gracias a los datos no solo tenemos un mapa global de baja resolución, ya que gracias al procesado de las imágenes de radar podemos examinar áreas escogidas de la superficie, las más interesantes, a una resolución de hasta unos 100 metros. Otra cosa evidenciada por las imágenes era que no había señales de erosión por viento, por lo que se llega a la conclusión de que apenas hay arena en Venus, y que la capacidad de transporte de la atmósfera venusina es mucho menor que la de Marte.
su última alteración), poco craterizada (se han contabilizado 843 cráteres de impacto), con multitud de accidentes de origen volcánico, tales como conos, largas lenguas de lava (alguna de hasta 6.000 km.) dando a entender una alta viscosidad de la lava
venusina, evidencias de una tectónica de placas, oculta a la vista, planicies muy suaves formadas por el material eruptivo, y sobre todo, cadenas de volcanes en escudo, también presentes en Marte. Gracias a los datos no solo tenemos un mapa global de baja resolución, ya que gracias al procesado de las imágenes de radar podemos examinar áreas escogidas de la superficie, las más interesantes, a una resolución de hasta unos 100 metros. Otra cosa evidenciada por las imágenes era que no había señales de erosión por viento, por lo que se llega a la conclusión de que apenas hay arena en Venus, y que la capacidad de transporte de la atmósfera venusina es mucho menor que la de Marte. Magallanes ha sido la misión más económica de la historia. Además de su barata construcción, ha sido una nave que nos ha proporcionado datos de una altísima calidad sobre un planeta del que apenas podemos ver desde aquí. En una época en la que la NASA estaba en la picota (la pérdida del transbordador Challenger, los problemas con la antena principal de la Galileo, el grave error de pulimentado del espejo primario del telescopio espacial Hubble, descubierto ya en órbita, la desaparición de la Mars Observer) el éxito rotundo de esta misión fue, por decirlo con palabras sencillas, refrescante. Ninguna sonda espacial volvería a alcanzar la órbita de Venus en casi 12 años.