En la década de 1990, la
comunidad de ciencia terrestre se reunió para discutir sobre las prioridades
futuras en la investigación del sistema terrestre. El informe que publicaron
enumeraba las ramas de investigación que
más se necesitaba, en lo más alto de
la lista, se urgía la realización de una misión que investigara el problema del
hielo en los polos terrestres, así como glaciares y otras acumulaciones
heladas. Ya las imágenes de satélite indicaban una reducción, pero se
especificaba un satélite que, en concreto, cuantificara cuánto hielo se perdía
cada año. La NASA se puso manos a la obra, y en enero del 2003 lanzó a la
órbita su ICESat. En funciones hasta
el año 2009 (cuando el último de los tres láser redundantes de su altímetro
dejó de funcionar, debido a problemas de diseño en el instrumento), gracias a
él se obtuvieron las primeras conclusiones sobre el asunto, alarmantes. Sin embargo,
el problema de los emisores provocó una actividad limitada, limitando así las
mediciones que se tomaban. Pero fue importante, muy importante.
No solo la NASA trabajó en un
satélite especializado en el hielo, también la ESA desarrolló su propia
solución: CryoSat, elevado en el 2005.
Empleando una táctica distinta (altímetro radar en vez de láser), su sistema
científico incorporaba novedades, como tecnología SAR, y dos antenas para la
realización de
mediciones de interferometría, buscando una mejor cobertura de
barrido y un mejor cálculo sobre el hielo marino a flote. Por desgracia, la
segunda etapa de su lanzador Rockot
no se apagó, por lo que se cree que, cuando agotó su combustible, reentró en la
atmósfera. La ESA no se lo pensó, e inmediatamente se puso a fabricar un
reemplazo, que no despegó hasta el 2010. Actualmente, CryoSat-2 es la fuente más precisa en el cálculo de la pérdida de
hielo marino, y sus ocho años en servicio han dado resultados no esperados
antes de su puesta en órbita. ¿Y la NASA? No, no estuvo con los brazos
cruzados. Cuando la comunidad de ciencia terrestre se volvió a reunir, en la
lista volvía a estar como máxima prioridad una misión de estudio del hielo, que
continuara los trabajos de ICESat. Como
no estaría lista en un tiempo, la agencia americana ha estado realizando
campañas de medición aerotransportadas, la conocida Operación IceBridge, alternando
entre Groenlandia y la Antártida cada seis meses, y empleando herramientas como
altímetros láser o cámaras.
Ahora, hablemos de interfecto. Estamos
ante el segundo Satélite de Hielo, Nubes y Elevación del suelo, o ICESat-2, y en muchos sentidos, es muy
parecido a su antecesor, aunque en otros es muy diferente. Ambos son dos
satélites de un único instrumento (altímetro láser), emplean plataformas
comunes, y serán elevados
por un mismo tipo de cohete. Por lo demás no pueden
ser más diferentes. El satélite original medía 2 x 2 x 3.1 metros, mientras que
ICESat-2 tiene unas dimensiones de
3.75 metros de alto, y una base de 2.46 x 1.86 metros, y su panel solar le da
una envergadura de 9.84 metros. Como su antecesor, su base se basa en un bus
común. Así, mientras ICESat empleaba
la BCP-2000 de la empresa Ball, el actual recurre a la plataforma LEOStar-3 de
Northrop Grumman (que absorbió Orbital-ATK a mediados de este año), que ha
demostrado su valía en muchos satélites terrestres. Para ahorrar tiempo y
costes, se decidió recurrir a las mismas características empleadas para la
construcción de la de Landsat 8, pero
con algunas modificaciones obligatorias debido a las características de su
carga útil. Se trata de una base hexagonal construida en aluminio, con gran
parte de su hardware colocado en su exterior. El ordenador de a bordo controla
todas las funciones de a bordo, funcionando en su mayor parte de forma
autónoma, y cuenta con un enorme grabador digital de estado sólido, con una
capacidad de almacenamiento superior a los 580 gigabits de datos (el anterior,
solo 56). Para transmitir tanta información, dispone de un sistema de alto
rendimiento. Si bien el elemento bidireccional emplea banda-S para recepción de
comandos y transmisión de telemetría, el de envío de información científica usa
un transmisor de banda-X con una capacidad de 220 megabits por segundo, por los
apenas 40 de su antecesor. ICESat-2
necesita, más que ningún otro, un muy preciso control de actitud triaxial y
capacidad de saber sobre dónde está volando
alrededor de nuestro planeta. Para
ello cuenta con unidades de referencia inercial, un par de escáneres estelares
(colocados sobre el instrumento), sensores solares, receptores GPS muy
sensibles, ruedas de reacción y sistemas de descompensación magnética, así como
un sistema de propulsión con dos tipos de motores, todo para tener, sobre todo,
un conocimiento exacto de su centro de gravedad. Por su parte, emplea células
solares para su generación de energía, en esta ocasión, un único panel de
cuatro secciones, por los dos del original, que proporciona energía suficiente
para los sistemas de a bordo, y carga un par de baterías de ion-litio. Hay una
particularidad con el panel solar, y es que puede cambiar su posición. Normalmente,
estará desplegado en la dirección de la órbita, para rotar siguiendo al Sol,
pero en casos especiales, puede desplazarse hacia atrás, quedándose fijo
apoyado en la plataforma, un modo denominado de “velero”. Las razones, las
desconocemos. En cuanto al control termal, el normal: mantas multicapa,
calentadores eléctricos y radiadores. Solo porta un instrumento, como ICESat. Su nombre es ATLAS, el Sistema
Avanzado de Altímetro Láser Topográfico. En lo básico, es como el GLAS de su
antecesor: transmisor láser, telescopio receptor, y detectores. Pero en lo
interno, no puede ser más
diferente. El sistema láser emplea dos láser
redundantes, no tres, y solo emiten en una longitud de onda, en longitud de
onda verde (532 nm). Cuando el haz de láser es disparado, no sale
inmediatamente, sino que pasa por lo que se conoce como DOE, Elemento Óptico
Difractivo, una compleja serie de lentes y espejos cuyo trabajo es dividir este
haz en seis, tres haces débiles y tres fuertes, lo que permite cubrir más
superficie. Solo un par de haces ya cubren más que lo que hacía el láser de ICESat, pero más importante es la
cadencia de transmisión. Mientras que GLAS transmitía 40 pulsos por segundo,
ATLAS transmite 10.000 por segundo, lo que supone una separación de 70
centímetros entre pulsos, por los 170 metros de la misión anterior. La transmisión
láser inicia un cronómetro, por llamarlo así, que cuenta el tiempo que tardan
en regresar los fotones láser. El sistema receptor está compuesto por un
telescopio reflector de berilio de 0.8 metros de diámetro. La luz que recoge
este telescopio pasa por seis cables de fibra óptica, atraviesan distintos
filtros hasta quedar solo la longitud de onda específica a la que se
transmitió, para acabar alcanzando tubos fotomultiplicadores, que actúan como
señal para detener los cronómetros. En esencia, se trata de un sistema de
conteo de fotones, que cronometran el tiempo que tardan en llegar tras su
emisión. En caso de problemas, cuenta con sistema de detectores de reserva. Se ha
puesto mucho interés en mantener el telescopio alineado perfectamente, por ello
cuenta con un sistema de referencia que emplea los propios lásers para corregir
su alineamiento antes de ser disparado, y corregir su alineación. Para refrigerar
los emisores láser, dispone de una placa que irradia todo el calor generado al
espacio, en un lado que nunca da al Sol. ATLAS es uno de los sistemas de su tipo más
complejos jamás elevados al espacio. A plena carga en el momento del
lanzamiento, declara una masa de 1514 kg., por los 970 de su antecesor.
 |
| Patrón de los láser de ATLAS en superficie |
Después del periodo de activación y puesta a punto, que puede durar aproximadamente 60 días, el satélite estará en funciones, para una misión mínima de tres años, aunque tiene consumibles para aguantar un mínimo de siete, o más si se estira bien el combustible. La misión principal de ICESat-2 es el de calcular la
Muchos pueden pensar que ICESat-2 se ha hecho de rogar demasiado desde el fin de la misión original, pero para poder calcular con mayor exactitud lo que ocurre en las capas de hielo polar se necesita un salto tecnológico, y estos saltos no suelen ser fáciles de conseguir. La promesa de la ciencia exacta que dará recompensará, consiguiendo así doblar los datos que actualmente se recogen en este sentido. Desde aquí, buena suerte.
No hay comentarios:
Publicar un comentario