Las galaxias de la antena, desde el telescopio Hubble y el radiotelescopio ALMA (ESO)
jueves, 31 de mayo de 2012
lunes, 28 de mayo de 2012
Gigantes de la exploración espacial: Ulysses
Los polos solares son la región más complicada, por no decir imposible, de observar desde la Tierra. Por lo que las sondas espaciales ofrecían una ventaja. Se pueden enviar a donde se quiera. Un primer intento se produjo bajo el paraguas del programa Pioneer. Con un diseño idéntico, la constructora fabricó una tercera sonda hermana de las Pioneer 10 y 11. La NASA la rechazó. En ese momento estaba centrada en las Voyager, por lo que no les interesaba una nave que aprovechando la gravedad joviana saliera de la eclíptica con rumbo al Sol. Esta sonda al final acabó en la institución Smithsonian como objeto de museo. Sin embargo la idea perduró, y se empezó a preparar un proyecto más apropiado.
A medida que el interés aumentaba, la NASA, con ciertos problemas económicos provocados por los programas tripulados, recibió una propuesta de colaboración de la ESA. Tras deliberaciones, se formó el proyecto ISPM o Misión Internacional a los Polos Solares, y preveía el lanzamiento de dos sondas gemelas hacia Júpiter para que luego, asistiéndose gravitatoriamente, 
salieran de la eclíptica con rumbo al Sol. Cada una llegaría a Helios a la vez, cubriendo cada una un polo, en una investigación simultánea. Sin embargo, desde la NASA recortes de presupuestos cancelaron la sonda americana, propiciando que solo una pudiera lanzarse. Nuevos recortes y cambios en el diseño provocaron que su lanzamiento previsto para 1983 se retrasara para 1986, dentro de la bodega de carga del transbordador. Originalmente el nombre para la sonda iba a ser Odysseus, como homenaje al largo y tortuoso camino del héroe de la Odisea, aunque, a petición de la ESA se le cambió por la latinización Ulysses, no solo por lo anterior, sino que también como referencia al Infierno relatado por Dante.
salieran de la eclíptica con rumbo al Sol. Cada una llegaría a Helios a la vez, cubriendo cada una un polo, en una investigación simultánea. Sin embargo, desde la NASA recortes de presupuestos cancelaron la sonda americana, propiciando que solo una pudiera lanzarse. Nuevos recortes y cambios en el diseño provocaron que su lanzamiento previsto para 1983 se retrasara para 1986, dentro de la bodega de carga del transbordador. Originalmente el nombre para la sonda iba a ser Odysseus, como homenaje al largo y tortuoso camino del héroe de la Odisea, aunque, a petición de la ESA se le cambió por la latinización Ulysses, no solo por lo anterior, sino que también como referencia al Infierno relatado por Dante. Según el plan previsto, el lanzamiento estaba programado para el 15 de mayo de 1986, a bordo de la bodega del transbordador Challenger, unido a una etapa Centaur. Este fue uno de los dos transbordadores que recibieron una modificación en la bahía de carga para poder llevar este cohete. Sin embargo, la fatalidad hizo que el Challenger explotara aquel 28 de enero de 1986, provocando que todas las sondas listas para aquel período fueran retrasadas hasta que se solucionaran los problemas con los transbordadores.
Finalmente, en 1988 los vuelos de las lanzaderas se retomaron, adoptando nuevas medidas de seguridad, haciendo imposible que las sondas se lanzaran usando los Centaur, por lo que tuvieron que utilizar las IUS. Debido a la prioridad de los lanzamientos de las sondas Magallanes y Galileo, Ulysses tuvo que retrasarse hasta 1990.
Como su propio nombre indicaba, Ulysses fue desarrollada internacionalmente. La estructura de la sonda era una caja de 3.2x3.3x2.1 metros. Una antena de 1.65 metros de diámetro situada en uno de los lados proporcionaba la señal principal de comunicaciones. Construida por la empresa Astrium Gmbh. (la antigua aeronáutica Dornier) se dividía en dos secciones: una ruidosa, y otra silenciosa. La sección silenciosa equipaba toda la electrónica de la sonda, es decir, ordenador de a bordo, buena parte de los instrumentos, sistema de guiado, etc. La sección ruidosa era la que ocuparía la generación de energía. Fue construida para soportar el caluroso entorno solar, y el frío espacial de la órbita joviana. Estaba estabilizada por giro sobre el eje-z, para así apuntar siempre la antena hacia la Tierra para una comunicación permanente, realizando 5 rpm normalmente. Ocho propulsores proporcionaban a Ulysses la orientación correcta así como corregían la velocidad de giro de la sonda. Además, también a modo de orientación, equipaba 4 
sensores solares. Para transmitir datos científicos usaba señal de radio de banda-X, para recibir comandos, banda-S. Dos grabadores de datos, con una capacidad de 45 megabytes, proporcionaba el almacenamiento de los datos. Estados unidos proporcionaría la generación de energía, ocupándose de ello un RTG, que iría en un soporte instalado en la sección ruidosa. La sonda portaba 10 experimentos, de Europa y Estados Unidos. El primero de ellos, el URAP, o Investigación Unificada de Radio y Plasma, que consistía en dos antenas de situadas perpendiculares al eje de rotación de Ulysses, haciendo el efecto de dipolo-antenas, y proporcionando una envergadura de 75 metros tras su extensión. Una tercera antena monopolo se situaba detrás, en el lado contrario al de la antena principal, extendiéndose 7’5 metros. Con este experimento se encargaría de medir las ondas de radio generadas por la expulsión de plasma, o por el plasma mismo al pasar cerca de la sonda. De la sección silenciosa salía un mástil, de tubo de fibra de carbono de 5 centímetros de diámetro, que portaba varios instrumentos: un conjunto de dos magnetómetros (VHM/FGM). El primero de ellos, el vectorial de helio, el segundo, de núcleo saturado. Ambos se encargarían de estudiar el ámbito heliosférico en busca de ondas de choque interplanetarias, emisiones de ondas, etc. Y el segundo es para usos astrofísicos. Llamado GRB, o experimento de estallidos de rayos Gamma/rayos X solares, fue diseñado para detectar estos fenómenos desde la órbita polar en que Ulysses se encontraba, así como estudiar los rayos X que emita el Sol. En el cuerpo de la sonda iba el resto: el SWOOPS 
(observación del viento solar sobre los polos solares) medía los iones positivos y los electrones emitidos desde esas áreas; un experimento de radio ciencia, para estudios de la atmósfera solar y para la búsqueda de ondas gravitacionales; SWICS, o espectrómetro de composición de iones del viento solar, para determinar la composición elemental y de carga de iones, así como la velocidad y la temperatura de los iones del viento solar; EPAC, o experimento de composición de partículas energéticas, para medir el flujo y composición de las partículas energéticas en el espacio interplanetario, emitidas por nuestra estrella; HI-SCALE, o instrumento heliosférico para especto, composición, anisotropía (propiedad de la materia según la cual varias propiedades físicas varían según la dirección desde la que se le estudie) y bajas energías, es un instrumento para el estudio de iones y electrones en el ambiente interplanetario, y su medición; COSPIN, o investigación de rayos cósmicos y partículas solares, se encargaba de medir la energía, composición, intensidad y anisotropía de los núcleos de las partículas a investigar; DUST, o experimento de polvo cósmico, se encargaría de realizar mediciones directas de los granos de polvo en el espacio interplanetario para investigar sus propiedades físicas y dinámicas; SCE, o experimento de sondeo coronal, para estudiar mediante el uso de las comunicaciones y el efecto Doppler los parámetros de plasma de la atmósfera solar; y el GWE, o experimento de onda gravitacional, para detectar ondas gravitacionales de baja frecuencia mediante el uso del desplazamiento Doppler. La masa total de Ulysses a plena carga era de 366’7 kg. en el momento del lanzamiento.
sensores solares. Para transmitir datos científicos usaba señal de radio de banda-X, para recibir comandos, banda-S. Dos grabadores de datos, con una capacidad de 45 megabytes, proporcionaba el almacenamiento de los datos. Estados unidos proporcionaría la generación de energía, ocupándose de ello un RTG, que iría en un soporte instalado en la sección ruidosa. La sonda portaba 10 experimentos, de Europa y Estados Unidos. El primero de ellos, el URAP, o Investigación Unificada de Radio y Plasma, que consistía en dos antenas de situadas perpendiculares al eje de rotación de Ulysses, haciendo el efecto de dipolo-antenas, y proporcionando una envergadura de 75 metros tras su extensión. Una tercera antena monopolo se situaba detrás, en el lado contrario al de la antena principal, extendiéndose 7’5 metros. Con este experimento se encargaría de medir las ondas de radio generadas por la expulsión de plasma, o por el plasma mismo al pasar cerca de la sonda. De la sección silenciosa salía un mástil, de tubo de fibra de carbono de 5 centímetros de diámetro, que portaba varios instrumentos: un conjunto de dos magnetómetros (VHM/FGM). El primero de ellos, el vectorial de helio, el segundo, de núcleo saturado. Ambos se encargarían de estudiar el ámbito heliosférico en busca de ondas de choque interplanetarias, emisiones de ondas, etc. Y el segundo es para usos astrofísicos. Llamado GRB, o experimento de estallidos de rayos Gamma/rayos X solares, fue diseñado para detectar estos fenómenos desde la órbita polar en que Ulysses se encontraba, así como estudiar los rayos X que emita el Sol. En el cuerpo de la sonda iba el resto: el SWOOPS 
(observación del viento solar sobre los polos solares) medía los iones positivos y los electrones emitidos desde esas áreas; un experimento de radio ciencia, para estudios de la atmósfera solar y para la búsqueda de ondas gravitacionales; SWICS, o espectrómetro de composición de iones del viento solar, para determinar la composición elemental y de carga de iones, así como la velocidad y la temperatura de los iones del viento solar; EPAC, o experimento de composición de partículas energéticas, para medir el flujo y composición de las partículas energéticas en el espacio interplanetario, emitidas por nuestra estrella; HI-SCALE, o instrumento heliosférico para especto, composición, anisotropía (propiedad de la materia según la cual varias propiedades físicas varían según la dirección desde la que se le estudie) y bajas energías, es un instrumento para el estudio de iones y electrones en el ambiente interplanetario, y su medición; COSPIN, o investigación de rayos cósmicos y partículas solares, se encargaba de medir la energía, composición, intensidad y anisotropía de los núcleos de las partículas a investigar; DUST, o experimento de polvo cósmico, se encargaría de realizar mediciones directas de los granos de polvo en el espacio interplanetario para investigar sus propiedades físicas y dinámicas; SCE, o experimento de sondeo coronal, para estudiar mediante el uso de las comunicaciones y el efecto Doppler los parámetros de plasma de la atmósfera solar; y el GWE, o experimento de onda gravitacional, para detectar ondas gravitacionales de baja frecuencia mediante el uso del desplazamiento Doppler. La masa total de Ulysses a plena carga era de 366’7 kg. en el momento del lanzamiento. El 6 de octubre de 1990 el transbordador Discovery (misión STS-41) era lanzado desde Cabo 
Cañaveral con Ulysses en su bodega. Para proporcionar la velocidad necesaria la sonda estaba montada sobre el IUS y una tercera fase llamada PAM-S (Módulo especial para asistencia de carga). Una vez en órbita, el conjunto Ulysses/PAM-S/IUS fue despleg
ado, iniciando una rotación de 80 rpm. Luego, el encendido, a distancia de seguridad del transbordador. Una vez agotado el IUS, actuaba el PAM-S, y una vez terminada su vida útil, Ulysses era expulsada, no sin antes ser reestabilizada a menos de 8 rpm con la expulsión de unos contrapesos situados al final de sendos cables, liberándolos como un yo-yo. En su momento, Ulysses fue la sonda que abandonaba la órbita terrestre a la mayor velocidad de toda la historia, marca que la New Horizons rompió durante su lanzamiento hacia Plutón en el 2006.
Cañaveral con Ulysses en su bodega. Para proporcionar la velocidad necesaria la sonda estaba montada sobre el IUS y una tercera fase llamada PAM-S (Módulo especial para asistencia de carga). Una vez en órbita, el conjunto Ulysses/PAM-S/IUS fue despleg
ado, iniciando una rotación de 80 rpm. Luego, el encendido, a distancia de seguridad del transbordador. Una vez agotado el IUS, actuaba el PAM-S, y una vez terminada su vida útil, Ulysses era expulsada, no sin antes ser reestabilizada a menos de 8 rpm con la expulsión de unos contrapesos situados al final de sendos cables, liberándolos como un yo-yo. En su momento, Ulysses fue la sonda que abandonaba la órbita terrestre a la mayor velocidad de toda la historia, marca que la New Horizons rompió durante su lanzamiento hacia Plutón en el 2006. Alcanzó Júpiter casi tres años antes que Galileo, y se asistió gravitacionalmente de manera exitosa, alcanzand
o una inclinación sobre la eclíptica de 80.2º, poniéndola además rumbo a los polos solares. Adoptó una órbita cuyo perihelio superaba por poco la unidad astronómica, mientras que el afelio, coincidía con la órbita joviana, a unas 5 unidades astronómicas. Debido a su trayectoria, y a pasar bajo el polo sur del hermano mayor del sistema, primero se encontraría con el polo norte solar, realizando después su sobrevuelo al polo sur de Helios.
o una inclinación sobre la eclíptica de 80.2º, poniéndola además rumbo a los polos solares. Adoptó una órbita cuyo perihelio superaba por poco la unidad astronómica, mientras que el afelio, coincidía con la órbita joviana, a unas 5 unidades astronómicas. Debido a su trayectoria, y a pasar bajo el polo sur del hermano mayor del sistema, primero se encontraría con el polo norte solar, realizando después su sobrevuelo al polo sur de Helios. Finalmente, el gran momento llegó, y durante año y medio estuvo estudiando esa área 
desconocida de nuestra estrella, durante los años 1994 y 1995, para luego volver a la órbita joviana. Por el camino, se encontró con varios cometas. El 1 de mayo de 1996 se encontró inesperadamente con la cola iónica del cometa C/1996 B2, también conocido como Hyakutake, calculando que medía unos 3’8 unidades astronómicas. Tras el afelio de su órbita, y con rumbo de nuevo hacia el Sol, se encontró con la cola del C/1999 T1 (McNaught-Hartley), del cual también midió la cola iónica. El Sol también contribuyó cuando una expulsión de masa coronaria arrastró partículas del cometa justo donde estaba Ulysses.
desconocida de nuestra estrella, durante los años 1994 y 1995, para luego volver a la órbita joviana. Por el camino, se encontró con varios cometas. El 1 de mayo de 1996 se encontró inesperadamente con la cola iónica del cometa C/1996 B2, también conocido como Hyakutake, calculando que medía unos 3’8 unidades astronómicas. Tras el afelio de su órbita, y con rumbo de nuevo hacia el Sol, se encontró con la cola del C/1999 T1 (McNaught-Hartley), del cual también midió la cola iónica. El Sol también contribuyó cuando una expulsión de masa coronaria arrastró partículas del cometa justo donde estaba Ulysses. Un nuevo perihelio ocurrió durante los años 2000 y 2001, tras su correspondiente extensión de misión. Durante el sobrevuelo del polo sur solar pudo captar datos interesantísimos e inesperados. Por 
lo que parecía, el polo sur magnético de nuestra estrella era tremendamente dinámico, y según parecía, carecía de una localización fija. En el 2003 Ulysses regresó al afelio de su órbita, y con la suerte de que Júpiter estaba casi en la misma posición de cuando llegó a su órbita por primera vez, por lo que realizó nuevas mediciones, desde la distancia, eso sí. En el 2006 se topó con otro cometa, el C/2006 P1 McNaught, deparando unos resultados distintos a los recogidos durante su encuentro con Hyakutake. Calculó que la velocidad del viento solar en sus cercanías era menor de 400 km. por segundo, cuando con el cometa de 1996 era superior a 700. Muy revelador.
lo que parecía, el polo sur magnético de nuestra estrella era tremendamente dinámico, y según parecía, carecía de una localización fija. En el 2003 Ulysses regresó al afelio de su órbita, y con la suerte de que Júpiter estaba casi en la misma posición de cuando llegó a su órbita por primera vez, por lo que realizó nuevas mediciones, desde la distancia, eso sí. En el 2006 se topó con otro cometa, el C/2006 P1 McNaught, deparando unos resultados distintos a los recogidos durante su encuentro con Hyakutake. Calculó que la velocidad del viento solar en sus cercanías era menor de 400 km. por segundo, cuando con el cometa de 1996 era superior a 700. Muy revelador. Una nueva extensión de misión, la cuarta, fue aprobada en el momento en que la sonda se volvía a aproximar a los polos solares entre el 2007 y el 2008. En aquellos momentos, los niveles de energía del RTG eran bastante bajos, provocando que se diseñara una estrategia curiosa para poder realizar las nuevas investigaciones. Varios de sus experimentos habían sido apagados para ahorrar energía y así mantener encendidos los calentadores de la sonda. Cuando llegó el perihelio, los calentadores fueron apagados y los instrumentos fueron encendidos. Además, el combustible de control ya estaba bastante bajo, por lo que el destino estaba ya cerca. Tras su último paso por esta región del espacio, se anunció el inminente fin de la sonda, que en unos meses, a causa de la congelación de lo que quedaba del combustible, que provocaría que la sonda ya no pudiera orientarse hacia la Tierra. Meses antes, el transmisor de banda-X dejó de funcionar, por lo que el sistema de reserva, en banda-S, hacía el retorno de datos lento y pesado. Sin embargo, la sonda había funcionado cuatro veces más del tiempo estimado de vida. Sin embargo, como se seguía recibiendo telemetría y datos, se empleó una estrategia para poder alargar al máximo la supervivencia de la sonda. A base de realizar breves encendidos de los propulsores, el combustible, al recircular por los conductos, se mantendría líquido. Así se consiguió alargar la vida de Ulysses durante un año más.
A lo largo de todo ese año 2008, y gran parte del 2009, se vio que la señal de la sonda era cada vez más baja, debido a la lejanía con nuestro planeta. Junto con el problema del combustible, Ulysses era prácticamente incapaz de enviar resultados claros, por lo que se tomó por fin la decisión: finalizar la misión. Definitivamente, el transmisor de la sonda f
ue apagado el 30 de junio del 2009, y su última transmisión se recibió desde la antena de Madrid. Ese día uno de los proyectos más longevos y exitosos pasó a la categoría de mito.
ue apagado el 30 de junio del 2009, y su última transmisión se recibió desde la antena de Madrid. Ese día uno de los proyectos más longevos y exitosos pasó a la categoría de mito. Los datos que nos ha proporcionado Ulysses son únicos e importantísimos. Para empezar, ha determinado que las maneras en que interactua el campo magnético solar con el sistema solar es completamente diferente a lo que se pensaba; fue capaz de determinar que el polvo que proviene del espacio interestelar hacia el sistema solar es 30 veces superior a lo calculado; determinó, gracias a sus tres pasos por los polos solares, que el campo magnético de Helios redució su actividad progresivamente, sobre todo en el último paso por ellos; que el viento solar ha ido reduciendo la cantidad de material que envía, que actualmente es la menor desde el inicio de la era espacial; y detectó muchos fenómenos de GRB's, aunque a causa de su posición en el espacio la triangulación de ellos resultaba casi imposible.
Han sido casi 19 años funcionando en el espacio, devolviéndonos resultados valiosísimos sobre un entorno que desde la Tierra resulta imposible de observar, y desde luego, ha sido todo un ejemplo a seguir.