Como ya hemos dejado claro, somos fans del programa Discovery, y hemos
hablado aquí, en mayor o menor medida, del propio programa y sus misiones. Pero,
¿de todas? No, en realidad. Hay una que se nos resiste. La razón hay que
buscarla en la absoluta falta de información; es como si la hubieran borrado de
la existencia. Por ello, hemos tenido que hacer una auténtica labor de
arqueología digital para poder desempolvar lo poco que queda de ella. Y ahora,
es vuestro, también.
Desde su creación, el programa Discovery ha visto centenares de
propuestas, decenas de finalistas y, hasta el día de hoy, son dieciséis los
proyectos aprobados bajo su ala. La competición para seleccionarlas es feroz,
por eso, no es raro que una idea acabe siendo propuesta más de una vez. Es el
caso de nuestra protagonista de hoy. Entre las finalistas del proceso que dio
con la selección de Stardust, ahí
estaba ella. Y en el siguiente proceso de selección, reapareció con mejoras. Y en agosto de
1997, fue finalmente seleccionada para volar, con otra repetidora como Genesis. Sí, nos referimos a la misión CONTOUR, el Tour por Núcleos Cometarios.
Pero, ¿cuál era su razón de ser?
CONTOUR apuntaba a la
diversidad de los cometas. ¿Qué quiere decir? En resumen, se quería ver si las
diferencias entre asteroides podrían aplicarse también a ellos. Desde el
nacimiento de la espectroscopia, y si aplicación a los asteroides, se descubrió
que estos cuerpos menores tenían grandes diferencias entre sí: asteroides de
silicatos, asteroides de carbono, asteroides metálicos, así como tipos raros de
asteroides, como el gran asteroide Vesta. Hacer esto en los cometas es
imposible desde Tierra. El momento ideal sería en su afelio, el punto más
lejano a nuestra estrella. Pero en muchos casos, estar allí les hace imposible
de observar. Demasiado pequeños, demasiado oscuros. Y cuando están más cerca
del Sol, se despiertan, quedando envueltos en las densas capas de polvo y gas
conocidos como la coma y la cola de un cometa. Sólo queda una solución: ir al
cometa. Y en ese momento, solo se habían visitado, de cerca, dos de ellos, el Halley
y el Grigg-Skjellerup, ambos estudiados por
Giotto.
Vale, es cierto, el Halley también fue estudiado por otras cinco misiones más,
pero fue la valiente sonda europea la que más se acercó. Por lo tanto, en ese
momento sabíamos muy poco sobre los cometas en general, y su diversidad en
particular.
Con CONTOUR, se buscaba
resolver este problema, no sólo estudiando sus objetivos en profundidad y con
una idéntica carga útil, sino más cerca que nunca. La distancia mínima de cien
km. sería la norma. Esto implicaba una sola cosa: protección.
La misión fue propuesta, y estaba dirigida, por el Dr. Joseph Veverka,
de la Universidad Cornell, y la sonda fue diseñada, construida y operada por el
JHU/APL. En el equipo científico, había hasta un nombre ilustre: el Dr. Fred
Whipple, quien propuso el modelo del núcleo cometario que aguanta a día de hoy,
así como la protección que toda sonda necesitaría si quiere llegar cerca de uno
de estos cuerpos.
Como hemos dicho, CONTOUR
fue desarrollada por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns
Hopkins, siendo su segundo proyecto de espacio profundo. Por ello, optaron por
una suerte de repetición del modelo de NEAR-Shoemaker,
al diseñar una sonda lo más sencilla posible, tanto para abaratar costes como
para evitar problemas a futuro. Una vez completa, era un prisma octogonal, de
1.8 metros de alto y 2.1 metros de ancho. Su estructura estaba construida en su
mayor parte en aluminio, con una placa base sirviendo como punto de inicio para
el resto de la plataforma, con una serie de largueros levantándose de cada
vértice, coronado por un marco también octogonal. Además, una base rígida se
situó en la zona media de la plataforma, fijada a los largueros, sirviendo como
base de montaje para gran parte del equipo electrónico. Sí, se diseñó para ser
sencilla, pero sin renunciar a los avances tecnológicos. Así, CONTOUR fue el segundo proyecto de la
institución en montar un desarrollo propio denominado Módulo Integrado de
Electrónicas o IEM, en donde se agrupaba casi todo lo básico para su
funcionamiento. El IEM de CONTOUR
contaba con diez tarjetas, cada una con su función. Una de ellas era la del
ordenador principal, usando un procesador Mongoose-V, capaz de gestionar todas
las operaciones de a bordo, funcionando con su autonomía de a bordo y comandos
de ejecución con su momento fijado. Para el almacenaje de datos, otra tarjeta
albergaba los módulos del grabador de estado sólido, con capacidad de 5
gigabytes. Parte del sistema de comunicaciones también está encerrado en el
IEM. No contaba con un transpondedor para ello, sino una de las tarjetas, junto
con los diversos elementos funcionales. A pesar de
todo, trabajaba en banda-X,
usando para ello tres antenas de baja ganancia: una en su parte inferior, dos
en la superior, la primera en el extremo de un mástil fijo, y la segunda, tipo
panqueque, más abajo pero también en el mástil; y una de alta ganancia, de 46
cm. de diámetro, también en la parte superior. Su control de actitud era
inusual. Y lo era, por contar con los dos métodos conocidos. En cuestión de
sensores de actitud, usaba casi todo: dos escáneres estelares, sensores solares
y terrestres y unidades de medición inerciales con giróscopos, mientras que las
electrónicas de control se encontraban en otra, u otras, tarjetas del IEM. Sí,
carecía de ruedas de reacción, para evitar sus fallos. El
método primario era
la rotación. CONTOUR era una sonda
bien equilibrada para poder rotar sin bamboleos sobre su eje longitudinal, a un
ratio de 20 rpm. Pero cuando
era necesario apuntar las cámaras, pasaba a un modo de estabilización triaxial,
convirtiéndose en una plataforma estable y precisa. Para pasar de un modo a
otro, contaba con dieciséis propulsores en cuatro módulos (cuatro por módulo)
para correcciones orbitales, pasar de una rotación a otra, aumentar o reducir
la rotación… esas cosas. Dos tanques de combustible servían a los propulsores. Por
si faltara poco, contaba con un motor principal empotrado. Esta fue una de las
primeras ideas innovadoras con las que se buscaba reducir costes y mejorar su
operatividad. El interfecto, el STAR-30BP, estaba situado en su interior, aislado
del resto de la sonda por un tubo vertical. Una abertura en su extremo inferior
permitía asomar la tobera. De combustible sólido, solo funcionaría una vez. En cuanto
a
la energía, paneles solares. Y para reducir todo lo posible las partes
móviles, las células se fijaron en los paneles que cerraban la plataforma, los
ocho lados laterales y el extremo superior. De esta forma, daba igual su modo
de estabilización, o su actitud con respecto al sol: siempre habría células
mirando a nuestra estrella y generando electricidad. Las electrónicas que
convertían la corriente generada por las células en electricidad se situaban
también en el IEM. Además, una batería de súper níquel-cadmio proporcionaba
energía de reserva en caso necesario. Este sistema se optimizó para funcionar a
distancias solares de hasta 1.3 unidades astronómicas. En cuanto a la
protección termal, la básica: mantas multicapa, dentro y fuera, radiadores y
calentadores eléctricos, con su control situado dentro del IEM. Existía un segundo IEM por redundancia. Y la joya de la corona, su escudo Whipple. También de
diseño octogonal,
era levemente más ancho que la sonda en sí, para mayor
protección. Fabricado con cuatro capas de Nextel, (material usado, por ejemplo, en
los trajes de los bomberos), y siete de Kevlar, contaba con cuatro capas alternadas con espacios
vacíos, para descomponer los restos de polvo a altas velocidades y reducir su
velocidad, y terminaba con una última capa de Kevlar, como parada final antes
de la sonda. Contaba con una profundidad de casi trece centímetros. Este fue, posiblemente, el mayor de sus características que se ha
enviado al espacio. Al final, CONTOUR voló con
cuatro investigaciones. El sistema principal era CRISP, la Cámara Remota y Espectrógrafo
de CONTOUR. Como su propio nombre
indicaba, combinaba ambas funciones en un único paquete. CRISP ha sido uno de
los instrumentos más complejos que se habían desarrollado en ese momento. Mecánicamente,
el instrumento se montaba en una
carcasa de magnesio, incorporando todo lo
necesario para operar. El único elemento en el exterior era su espejo de
escaneo motorizado, de forma oval y dos caras plenamente utilizables. Un segundo
espejo, fijo, ya en el interior, guiaba la luz recogida al telescopio, una unidad
reflectora tipo Ritchey-Chretien de 100 mm. de apertura y 683 mm. de longitud
focal. Tras la salida del telescopio se situó un divisor de haz dicrótico,
transparente al infrarrojo pero reflector a la luz visible. La cámara, un
sistema de luz visible, usaba una rueda de filtros de diez posiciones y un
sensor CCD de 1024 x 1024 pixels. De los filtros, uno (650 nm) era uno claro de
banda ancha para imágenes de seguimiento y secuencias de alta resolución, el
resto, entre 450 y 770
nm (y un segundo a 650 nm, de banda estrecha), para
geología e imágenes multicolor del núcleo. En el momento de la máxima
aproximación, se esperaban imágenes de una resolución de hasta cuatro metros. En
cuanto al espectrógrafo, era un sistema hiperespectral, en el que la luz
infrarroja entraba a través de una abertura estrecha de cuarenta micras por
10.24 mm., yendo a una rejilla de difracción, dispersando la luz y
transmitiéndola al sensor, una unidad de mercurio-cadmio-telurio tipo PICNIC (como
en MICAS de Deep Space 1) de 256 x
256 pixels, estando dividido en dos secciones de 128 x 256 por un par de
filtros. Globalmente, se diseñó para registrar un total de 256 longitudes de
onda entre 0,8 y 2.5 micrones. El sensor infrarrojo estaba enfriado activamente
por un criorefrigerador de ciclo Stirling. Esto, en lo mecánico, porque CRISP
contaba con su unidad de procesado de datos, o DPU. Pero también un segundo
ordenador de control denominado TPU, Unidad de Procesado de Seguimiento. Este añadido
hacía del instrumento una herramienta “inteligente”. Con CRISP
montado en uno
de los laterales, en la zona alta de la sonda, veía “de lado”, con parte del
escudo Whipple tapando su campo de visión. Esto significaba que, durante los
encuentros, CRISP podía ordenar maniobras, especialmente balanceos, para que el
espejo de escaneo pudiera observar su objetivo en las primeras horas del
encuentro. Si bien esto podía hacerse por comando desde Tierra, también, y era
el modo principal, de manera automática. Esto se hacía porque, antes de cada
sobrevuelo, estaba previsto cargar a bordo del instrumento hasta siete
secuencias distintas de captura de imágenes. Por eso, TPU se hacía cargo de la
actitud de la sonda para poder encontrar el cometa, usando una de las dos
superficies del espejo y capturar, con su CCD, imágenes de 128 x 128 pixels, y
establecer su posición, determinar la velocidad de aproximación y calcular el
momento de la máxima aproximación. Así, acababa seleccionando la secuencia más
apropiada. Como decimos, se montó en uno de los laterales, y los dos escáneres
estelares estaban agregados a él. De todos los instrumentos de CONTOUR, era el que menos tiempo iba a
operar en modo científico, cambiando al otro lado del espejo, y funcionando en
los últimos segundos de la aproximación, y los primeros del alejamiento. De este
modo, la cámara funcionaba adquiriendo imágenes a alta cadencia, pasando al
filtro claro en los últimos segundos, mientras que, con el espejo de escaneo,
se barría el campo de visión para que el espectrógrafo compilara un espectro
completo formando un cubo de datos, con una resolución máxima de 100 metros. La
segunda cámara, CFI (Cámara
Frontal de CONTOUR)
era igual de importante. Contaba con dos funciones: navegación óptica y
estudios del cometa. El sistema en sí es una simplificación de la cámara de
CRISP, con un telescopio reflector, también Ritchey-Chretien, de 60 mm. de
apertura y 300 mm. de longitud focal (f/5)
sirviendo a un CCD de 1024 x 1024 pixels de un tipo distinto al de CRISP. También
contaba con una rueda de filtros de diez posiciones, con una para el filtro
claro de banda ancha (navegación óptica) idéntico al de CRISP, mientras que las
otras nueve posiciones las ocupaban filtros especiales para imágenes a color y
estudios tanto geológicos como del polvo y los gases de la coma, cubriendo
desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano (309-920 nm), siendo capaz de
detectar, así, hidróxilo, cianuro y carbono entre el vapor de agua. Se asentaba
en el interior de la sonda, bajo la plataforma central, y observaba usando una
abertura en el escudo Whipple, abertura con un bafle cortado en diagonal para
evitar la entrada de luz no deseada en el sistema. Una cubierta protegía el
sistema durante el lanzamiento, abriéndose semanas después. Además, el sistema
poseía una suerte de cubo de espejos motorizado. ¿Para qué? La idea era usar
uno de los cuatro espejos por cada encuentro: se esperaba que las partículas
del cometa entraran por la abertura tanto del escudo Whipple como del
instrumento en sí, por lo que, para evitar dañar el instrumento, los espejos
del cubo serían los que recibieran las agresiones. Terminado el encuentro, el
cubo rotaba para poder usar un espejo fresco. CFI se hubiera usado durante todo
el encuentro, desde la detección inicial del cometa para navegación óptica, a
los estudios del cometa y su coma y cola, con sesiones de una y otra función
alternándose. Y en el encuentro, todo para la ciencia. Su DPU, más sencilla, también
tenía la misión de controlar y adquirir datos del denominado Paquete de
Hardware de Adquisición Experimental de CONTOUR,
o CHEAP, compuesto por dos Detectores Digitales de Actitud Solar, o DSAD (dos
sensores de 200 x 200 pixels), un monitor de flujo de polvo en el escudo
Whipple (dieciséis sensores repartidos en él), y un dosímetro
de radiación.
CIDA, el Analizador de Polvo de Impacto Cometario, era, en realidad, la versión
de repuesto de la que voló en Stardust.
Incorporado a última hora, era ideal para los objetivos de la misión: con dos
aparatos idénticos en dos misiones diferentes, se podrían hacer comparaciones
entre misiones. También se instaló en el interior de la sonda, posicionado de
forma diagonal entre la plataforma base, pegado al escudo Whipple, y la
central, donde se encajaba el otro extremo. Un segundo orificio en el escudo
permitía el acceso de las partículas, que por dentro eran guiadas por un tubo
aislado hasta la mitad del trayecto. El resto, como en Stardust: CIDA era un espectrómetro de masa tipo TOF, o tiempo de
vuelo. Contaba con una placa objetivo de plata de 130 mm de diámetro, una
rejilla de aceleración electrostática, un tubo de deriva, una segunda rejilla
de aceleración, un reflector de iones, una tercera rejilla electrostática y,
finalmente, el detector. La medición de masa se basaba en el tiempo que
tardaban los iones de las partículas que alcanzaban la placa objetivo en
recorrer el instrumento hasta llegar al detector. Así, era sensible a los iones
que iban de 1 a 150 unidades de masa atómica, como poco, y trabajando ya fuera
en modo de voltaje positivo o negativo. Con este instrumento, se buscaba
conocer la composición elemental de cada cometa por vía de sus restos
expulsados y acelerados por la coma y la cola. Y por último, NGIMS, el Espectrómetro
de Masa de Gas Neutral e Iones.
Desarrollado en la década de 1980 para el
programa Mariner Mk. 2 y su posible
misión a los cometas, se diseñó para estudios de alta resolución de los gases
emitidos por los cometas. Buscando detectar vapor de agua, metano, dióxido de
carbono, amoniaco, ácido sulfhídrico, entre otros, fue el único instrumento
situado en el exterior. Sí tenía su trampa, porque gran parte de él estaba
empotrado dentro del escudo Whipple, con su parte frontal saliendo
prominentemente y protegido debidamente. El sistema estaba compuesto por dos
fuentes de iones (abierta y cerrada), un deflector electrostático cuadripolar
para selección de iones, detector de iones y el analizador de masa cuadripolar.
Así, con la fuente abierta de iones, podría haber detectado los gases del
cometa de forma directa, y también estudiar iones de energía media y termales;
con la fuente cerrada, se hubieran realizado mediciones de alta sensibilidad;
el deflector servía para dirigir secuencialmente los iones al analizador; y el
analizador realizaba los estudios finales, estudiando iones con masas de 1 a
300 unidades de masa atómicas. Como CIDA, hubiera estado activo durante todo el
encuentro. Una vez todo montado y listo, la sonda desplazaba una masa de 970
kg., descompuesto en 387 kg la sonda y los instrumentos, 503 kg. el motor
STAR-30, y 80 kg. el combustible a usar durante toda la misión.
Sí, la misión era pequeña y relativamente barata, y se tomaron medidas
para abaratar aún más la factura. El primero, el método de lanzamiento
indirecto. La idea era usar un cohete más pequeño y menos potente para situar la
misión en órbita terrestre, y después usar sus propios recursos para salir de
órbita. El lanzador
escogido fue el Delta
2-7425, y la órbita terrestre, una altamente elíptica, con un perigeo de
aproximadamente 200 km. y un apogeo alcanzando los 115.000. Allí permanecería
un total de seis semanas, que el equipo de la misión aprovecharía para
comprobar los sistemas de a bordo, para, después, lanzarse al espacio profundo.
Otra medida de ahorro en el proyecto fue la hibernación. Con un perfil de
misión como el de CONTOUR, se optó en
que la sonda pasase semanas, meses, en hibernación, tanto para conservar las
electrónicas y el combustible, como para permitir que otras sondas, de mayor
prioridad, copasen las antenas de la Red de Espacio Profundo. Para ello, se
apagaría casi todo, menos lo esencial, como el receptor de comandos, el
ordenador principal y los calentadores. De este modo, el plan era que el
proyecto pasase el sesenta y cinco por ciento del tiempo hibernada, reduciendo
así el coste total de la misión. Y también se añadió un desarrollo tecnológico
más, en la forma de la navegación de espacio profundo no coherente. En casi
todas las misiones, se determina la localización de una sonda enviando una
señal en una frecuencia conocida, y la sonda la devuelve, una señal que, por el
desplazamiento Doppler, cambia de frecuencia. En el método no coherente, las
frecuencias de carga y descarga son distintas e independientes. El resultado se
introduce en la telemetría que envía la sonda, y tras el procesado en tierra,
usando un paso más, se obtiene la localización. Así, se permitía usar un
sistema más sencillo, como el de CONTOUR.
El plan era, para la misión principal, visitar dos cometas. Su lanzamiento
se fijó para el 1 de julio del 2002. Una
vez en órbita, la sonda debía permanecer
hasta el 15 de agosto orbitando la Tierra completando unas veintiséis órbitas. Aprovechando
la cercanía con las antenas terrestres, el equipo podía comprobar la salud de
los sistemas sin esperar retrasos en las comunicaciones, y prepararla para el
encendido del STAR-30, previsto para ese último día de estancia terrestre. La órbita
solar escogida era una por la que, con el tiempo, le permitiría regresar a la
Tierra y usarla de lanzadera a sus objetivos. Tras la salida de la Tierra, y
antes de la primera fase de hibernación (la más larga de la misión primaria, de
unos 300 días de duración) se abrirían las tapas de los instrumentos, y se verificarían
antes de entrar en hibernación. El primer sobrevuelo a la Tierra estaba
previsto para un año después, 15 de agosto del 2003. Para aprovecharlo, CONTOUR hubiera sido despertada treinta
y cinco días antes, se hubiera comprobado el funcionamiento de todo y sus
parámetros orbitales. El sobrevuelo en sí, que se hubiera practicado a 58.000
km. de distancia, se hubiera aprovechado para poner a punto ambas cámaras. Pasado
el sobrevuelo, tras descargar las imágenes y comprobar su órbita, hubiera vuelto
a hibernación. Su primer encuentro estaba a tres meses.
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Objetivos de CONTOUR
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Para los encuentros cometarios, CONTOUR
era despertada antes, sesenta días del encuentro, con los cincuenta primeros
dedicados al estado de la sonda, aunque visto lo ocurrido en otras sondas, era
posible que ya antes se hubiera buscado el cometa objetivo. La verdadera
navegación óptica hubiera empezado diez días antes del encuentro y, a medida
que se iba acercando, CFI pasaría de esta función a observaciones de la cola y
la coma de manera alternativa. Así seguiría hasta doce horas antes del
sobrevuelo, pasando entonces a modo de encuentro total.
El primer objetivo de CONTOUR
era uno de los más viejos del lugar: el 2P/Encke. Visto y documentado por
primera en 1786 por Pierre Méchain, no fue hasta que Johann Franz Encke computó
su órbita que se reconoció su periodicidad, en 1819. Es un cometa peculiar: de
los de la familia de Júpiter, es el de órbita más corta y, por lo tanto, más
estable. Tarda 3.3 años en recorrerla, a una inclinación de 11.76º con respecto
a la eclíptica, con un perihelio de 50.3 millones de km. y un afelio de algo
más de 616. A veces, pasa cerca de la Tierra. Por eso, ha pasado muchas veces
cerca del Sol. Pero es desconcertante. Sí, porque, a pesar de todo, sigue exhibiendo
una actividad sin duda notable. Aunque actualmente se considera que su núcleo
tiene un diámetro de 4.8 km., en el momento de la misión, se pensaba que era de
ocho. la intención era encontrarse con él de camino al perihelio, el 12 de noviembre
del 2003, cuando estaba a 1.08 unidades astronómicas del Sol, y en una posición
perfecta para ser observado desde Tierra, tanto por recursos terrestres como
orbitales, al tiempo que la misión hacía el encuentro. En el momento del
encuentro, la velocidad de sobrevuelo hubiera sido de 28.2 km/s.
El momento álgido del sobrevuelo hubiera durado un total de
veinticuatro horas, las doce previas a la máxima aproximación, y las doce
posteriores. A través de un programa ejecutando comandos marcados por tiempo, CONTOUR iría realizando las diversas
tareas encargadas. De los cuatro instrumentos, los tres frontales, CFI, CIDA y
NGIMS tomarían datos durante, esencialmente, todo el encuentro. De hecho, CFI
hubiera hecho una última sesión de navegación óptica en el límite de E-12
horas, el inicio del encuentro. Desde entonces, alteraría entre observaciones
de la coma y del núcleo, catorce secuencias por observación, con una última
retransmisión de datos a E-7.2 horas. Desde ese momento, de carrerilla al
encuentro. En cuanto a CRISP y sus dos sistemas, la cámara, guiada por la TPU,
haría maniobrar la sonda para poder localizar el núcleo del cometa de
forma
periódica, empezando a E-5 horas. Cuantas más imágenes, una mejor solución
sobre dónde estaría en el momento de la máxima aproximación para poder
seleccionar la secuencia más apropiada para el encuentro. Para el
espectrógrafo, empezando en E-18 horas, capturaría un espectro completo del
núcleo cada media hora, hasta E-1 hora, cuando ya no podría hacerlo. CRISP no
pasaría a modo de encuentro hasta, aproximadamente, unos minutos antes de la
máxima aproximación, con la cámara pasando por todos sus filtros mientras el
espectrógrafo no volvería observar el núcleo hasta E-58 segundos. Y en los
últimos momentos, la cámara pasaría al filtro claro y, mientras el espejo barre
el cometa para el espectrógrafo, la cámara aprovecharía las distintas
posiciones del espejo para capturar las imágenes de más alta resolución, con
información que le hubiera permitido crear, posteriormente, pares estéreo del
núcleo, hasta E-6 segundos. Llegada el E=0 segundos, el momento de la máxima
aproximación, la sonda maniobraría para seguir ofreciendo su escudo Whipple al
cometa hasta adquirir una nueva posición de observación. Como decimos, los tres
instrumentos frontales no pararían de capturar datos en ningún momento (posiblemente,
CFI hubiera tenido que parar a E-70 segundos, si no antes), pero CRISP
reanudaría su secuencia en E+10 segundos, para realizarla a la inversa.
Básicamente, hasta E+12 horas, la secuencia sería la inversa que durante la
aproximación. Y todo esto, CONTOUR lo
hubiera hecho por su cuenta, sobrevolando el cometa Encke a 130 km de distancia.
Terminada la fase de encuentro, y con sus grabadores llenos (no sólo
el del IEM primario, también el de reserva), la sonda viraría para apuntar su
antena de alta ganancia a la Tierra y empezar la descarga de datos, pero sin
descuidar más observaciones del cometa, mientras tanto. Así, con las
observaciones del cometa finalizadas, y la descarga de datos concluida, se
hubiera pasado a una revisión del estado de la sonda (incluyendo mover el cubo
de espejos de CFI para ofrecer uno nuevo) y computar su órbita, antes de
ponerla a rotar y situarla en hibernación. El resto, hubiera dependido del
equipo en tierra, tanto de control como científico.
En su misión primaria, aún tenía otro cometa que visitar. Y para
llegar a él, necesitaba de tres sobrevuelos a la Tierra más: el 14 de agosto
del 2004 (40.180 km), 10 de febrero del 2005 (218.770 km) y 10 de febrero del
2006 (30.000 km) para poder quedar en posición de ver su segundo objetivo: el
73P/Schwassmann-Wachmann 3. Descubierto en 1930 desde el observatorio de
Hamburgo, perdido poco después, y redescubierto en 1979. Lo notable de este
cometa es que, en septiembre de 1995, su núcleo se desgajó, convirtiéndose en
un tren de cuatro fragmentos: A, B, C y D. para cuando se esperaba el
sobrevuelo de CONTOUR, se habían
identificado un total de ocho: B, C, G, H, H, L, M y N. El A había
desaparecido. En mayo del 2006, el número de fragmentos observados era de
sesenta y seis. Ignoramos qué plan había para el encuentro, que
debía haberse
producido el 19 de junio del 2006, pero por los planes, se habría acercado al
mayor, de apenas dos km. de diámetro. ¿Por qué hubiera sido tan interesante? Al
estar fragmentado, hubiera proporcionado la oportunidad de ver, realmente, cómo
es el interior de un cometa. Actualmente, su órbita transcurre entre un afelio
de 780 millones de km, y un perihelio de 145.5 millones de km., necesitando
5.44 años en recorrer su trayectoria, situada entre la Tierra y Júpiter. De
hecho, su próximo perihelio es en diez días.
Si CONTOUR hubiera
sobrevivido, y la NASA hubiera aprobado, aún había un tercer cometa a la lista
de visitables: el 6P/d’Arrest. Identificado por Heinrich Ludwig d’Arrest en
Leipzig en 1851, se cree que es un cometa con un núcleo de 3.2 km. de diámetro,
orbitando en 6.4 años una órbita elíptica con un perihelio de 202.5 millones de
km, y un afelio de 840 millones de km, inclinada casi veinte grados con
respecto a la eclíptica. La sonda lo hubiera alcanzado el 15 de agosto del
2008, tras dos sobrevuelos a la Tierra adicionales, en los meses de febrero de
los años 2007 y 2008. Aún más: la órbita de CONTOUR
era tal, que podría haber visitado, prácticamente, cualquier cometa a su
alcance, siempre y cuando tuviera combustible suficiente, y la Tierra estuviera
disponible. Lo que se buscaba era, sin embargo, que pudiera acercarse a un
cometa no periódico. Muchos estaban, en aquellos días, bajo la resaca
del
célebre gran cometa Hale-Bopp de 1997. Así, con la sonda en hibernación y a la
espera, simplemente se tendrían que hacer los cálculos necesarios, las
maniobras justas, para que pudiera encontrarse con él. Eso sí, no a cien km.,
sino mucho más lejos, por su bien. Estos cometas no periódicos son
impredecibles, por lo que mandar una misión espacial a ellos es, hoy por hoy,
imposible. El responsable de esta trayectoria tan ingeniosa fue ese genio del
billar cósmico llamado Robert Farquhar, responsable de la trayectoria y órbita
alrededor del L1, y capaz de sacarse de la chistera un sobrevuelo para otros
improbable, como el que practicó NEAR-Shoemaker
al asteroide 253 Mathilde el 27 de junio de 1997
Esto es, en esencia, lo que hubiera hecho CONTOUR.
Meses antes de su lanzamiento, al fin se pudo estudiar de cerca otro
cometa, cuando una sonda muy especial, Deep
Space 1, sobrevoló el cometa 19P/Borrely, proporcionando información muy
valiosa a la hora de planificar futuros encuentros con cometas. Sin duda, la
gente de la misión estudió los datos con máximo interés.
Antes de ser enviada al espacio, la NASA promocionaba CONTOUR como una de sus misiones más
importantes. A pesar de un presupuesto aquilatado de 154 millones de dólares,
la ponían casi a la altura de Cassini.
Pero, por desgracia, el resto es ya conocido.
La ventana de lanzamiento, de entre los días 1 y 25 de julio del 2002,
fue aprovechada, con la sonda siendo puesta en órbita el día tres por el ya
mencionado Delta 2-7425. En cuanto
se
separó de la etapa superior STAR-48B, entró en órbita terrestre elíptica,
poniéndose en contacto con el centro de control. Así, en los días y semanas
posteriores al despegue, el equipo en tierra comprobó que todo a bordo
funcionaba, y se verificó que su método de seguimiento no coherente era un
método viable. Permaneció en órbita un total de cuarenta y tres días,
realizando, en ese tiempo, un total de veintitrés maniobras con su propulsión
líquida, para prepararse para el evento de salida orbital. El encendido del
STAR-30BP se fijó para el 15 de agosto, a una altitud sobre la Tierra de 225
km. sobre el océano Índico. La secuencia fue cargada en la sonda y, fuera de
cobertura de las estaciones terrestres, CONTOUR
actuaría autónomamente, desde la maniobra previa al encendido, el propio uso
del motor, y su posterior maniobra para contactar con el centro de control. El encendido,
de cincuenta segundos, hubiera puesto a la sonda en camino.
Pero no hubo contacto, no hubo llamada. En el centro de control, y la
gente del proyecto, eran conscientes de la posibilidad de no recuperar el
contacto de inmediato tras la maniobra, por lo que metieron una secuencia
adicional de emergencia para estos casos, haciendo ciclos con ambos
transmisores para poder restablecer el contacto. Una semana después,
conscientes de la pérdida, más que posible, de la sonda, la NASA estableció un
comité investigador independiente sobre las causas del fallo, mientras el APL
continuaba los intentos de
contacto. Al mismo tiempo, imágenes desde el
observatorio de Kitt Peak, en Arizona, descubrieron tres objetos, en una
trayectoria casi idéntica a la de CONTOUR.
La conclusión de esas imágenes era obvia: la sonda se había fragmentado. ¿Por
qué?
El informe de la comisión de investigación se publicó el 31 de mayo
del 2003. En él, se determinó la causa más probable del fallo. Ante todo y
sobre todo, se indicaba la total ausencia de cobertura en la telemetría en ese
momento crucial, criticando a la dirección del proyecto que no fijara algún
plan para tenerla. O, al menos, una observación del evento por medios ópticos. Por
ello, los miembros de la comisión tuvieron que trabajar casi a ciegas, basándose
únicamente en documentación del APL y los diversos suministradores de
componentes, especialmente la firma fabricante del STAR-30, ATK Tactical
Systems Company LLC (hoy absorbida por Northrop Grumman). Su conclusión distó
de ser definitiva, por lo que sólo se pudo establecer una causa probable. En su
documento, suponen que la causa principal fue el sobrecalentamiento de la sonda
como consecuencia del encendido. Así, debido de la pluma de gases, la tobera se
puso al rojo, y ese calor se extendió a toda la parte frontal de la sonda,
debilitándola hasta el punto de suponer una degradación catastrófica de la
integridad estructural. En nuestra inexperta opinión, es un error apuntar en
este sentido. CONTOUR no fue única en
este sentido de contar con un motor de combustible sólido empotrado. La misión
europea Giotto también lo poseía, y
en ella no hubo ningún problema. Como decimos, sin datos no se pudo establecer
la causa con seguridad, por lo que había otras tres opciones más sobre la mesa:
fallo catastrófico del motor; colisión con restos espaciales o meteoritos; o
pérdida de control dinámico de la sonda. De las cuatro opciones, de nuevo bajo
nuestra inexperta opinión, nuestra favorita es la del fallo catastrófico. Por las
observaciones realizadas a esos tres objetos, si eran la sonda, estuvo cerca de
tener éxito. El problema radica en que, si por alguna razón, el combustible del
STAR-30 se hubiera procesado incorrectamente, por descuido o sin darse cuenta,
fácilmente podría haber provocado una explosión. A diferencia de los motores de
combustible líquido, en los que, si se detecta una anomalía, se apagan, los que
usan combustible sólido no se pueden apagar hasta gastar todo el combustible. Un
combustible que se adhiere a las paredes internas de la carcasa. ¿Y si uno de
esos fragmentos de combustibles se despegó, para viajar al elemento de ignición,
en el centro del motor? El resultado: bum. Y aunque la gente de la misión
propuso una segunda intentona, para lanzarse en el 2006, la NASA decidió que
no. Y como si quisiera borrar sus vergüenzas, hizo desaparecer casi toda
mención a su existencia.
Nos quedamos sin CONTOUR,
sí, pero ella no era la única misión a los cometas.
Menos de dos meses después de la fecha prevista del encuentro con
Encke, otra sonda cometaria, Stardust,
sobrevoló el 81P/Wild 2, obteniendo de él no sólo muestras de su coma y su
cola, también retornando tanto datos de sus partículas y entorno de polvo como
espectaculares imágenes de un cometa sorprendente.
En total, cinco cometas investigados, desde el 2001 hasta el 2016. ¿Podemos
decir si hay diversidad en los cometas? Hasta cierto punto, sí, y el más
diferente al resto es, curiosamente, el más pequeño: el 103P/Hartley 2. Entre sus
peculiaridades, la mayor está en que su actividad no está gobernada,
principalmente, por la vaporización del hielo de agua, que la tiene, sino del
dióxido de carbono helado. Sus imágenes, además, están entre las más
sobresalientes que existen de los cometas.
Y perdimos la oportunidad de ver un cometa no periódico.
¿La perdimos, en realidad? Mejor habría que decir que la hemos
retrasado. Porque, desde el 2029, habrá una misión cuyo objetivo será ese:
cazar uno de esos cuerpos primitivos cuando aparezca.
La razón por la que no podemos investigar un cometa no periódico con
una sonda espacial es por su carácter imprevisible. Proceden de lo más lejano
de nuestro sistema solar, la nube de Oort, y son empujados hacia el interior
nuestro donde vivimos por el paso cercano de un cuerpo masivo. Cuando se les
encuentra, ya es demasiado tarde. Teniendo en cuenta el ciclo de desarrollo de
un proyecto, es decir, concepción, aprobación, diseño, construcción pruebas y
lanzamiento (una sonda como Stardust
tardó unos cuatro años de su selección a estar en la punta de su lanzador),
para cuando una sonda estaría en el espacio el cometa, o ha desaparecido, o
está de camino de regreso.
En caso de que se encuentre un cometa no periódico (o un objeto
interestelar, que tampoco se descarta, como el 1I/’Oumuamua o el 2I/Borisov),
se computará su trayectoria, y entonces Comet
Interceptor se pondrá en
marcha para su encuentro. La misión consta de tres
partes: una nave nodriza, a la que llamaremos sonda A, y dos pequeños
complementos, B1 y B2. Las tres irán a por el cometa y, próximas a la máxima
aproximación a su objetivo, la sonda A liberará a B1 y B2, separándose para
pasar a una distancia más segura. Las tres están fuertemente
instrumentalizadas: la sonda A, de la ESA, contará con una cámara de alta
resolución, un espectrómetro infrarrojo, un espectrómetro de masa y un paquete
de polvo, campos y plasma; B1, proporcionada por JAXA, equipará una cámara
sensible al hidrógeno, instrumentación para el plasma y una cámara de campo
ancho; y B2, también de la ESA, con una cámara óptica, cámara de todo el cielo
para observaciones de la coma, y parte del mismo paquete de instrumentos de
polvo, campos y plasma que la sonda A.
La misión, por lo tanto, se ha diseñado con amplios márgenes. Puede acomodar
distintas velocidades de sobrevuelo (incluso más 70 km/s) y permanecer a la
espera durante aproximadamente tres años. Durante el encuentro, la sonda A
pasará no más cerca de los 1000 km. de distancia, mientras que B1 y B2 serán,
en este sentido, más “suicidas”, aproximándose mucho más, al estilo de Giotto con el Halley en 1986. ¿Podrían
sobrevivir? Quizás. Pero las pequeñas dependerán de la mayor, como en la misión
Deep Impact, para transmitir sus
datos a la Tierra. ¿Qué pasaría si resulta que, en el tiempo de espera de la
misión no se encuentra uno de estos cuerpos? Todo está previsto: en este caso,
se ha buscado un cometa periódico, uno no investigado por una sonda anteriormente,
preferentemente. Y el objetivo base, al menos antes de su aprobación por la
ESA, es un viejo conocido: el 73P/Schassmann-Wachmann 3, aunque sin descartar
otros.
Ya veis, no todo se perdió. La sonda se perdió, su ciencia se perdió,
pero no sus objetivos, ni sus intenciones. Hemos tenido que hacer una verdadera
búsqueda para poder relataros lo que aquí hoy hemos contado, en el vigésimo
aniversario de su pérdida. Merecía su rinconcito en esta crónica.
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