Tonos desde el espacio profundo

La nave "New Horizons" (Nuevos Horizontes), en camino hacia Plutón, está usando tecnología de comunicación que se asemeja a la que utilizó el satélite Sputnik hace cincuenta años.

"Bip… bip… bip…". Ese es el sonido que marcó el inicio de la Era Espacial hace cincuenta años. Era un simple tono de radio transmitido por el primer satélite, Sputnik 1, mientras orbitaba la Tierra, en octubre de 1957.

Desde entonces, las comunicaciones con las naves espaciales han avanzado enormemente. Sin embargo, una sonda moderna, en su camino hacia el borde del sistema solar, está usando tonos como los del Sputnik para enviar mensajes a la Tierra.

En octubre 1957, el operador de radio aficionado Roy Welch, de Dallas, Texas, sintoniza la señal de radio del Sputnik en la frecuencia de 20 MHz. [Más información] [Imagen ampliada]

¿Por qué la tecnología retro? Porque resuelve un problema moderno: la multiplicación. ¡El satélite Sputnik tiene muchos descendientes! Hay robots en Marte, naves espaciales que orbitan Saturno, Marte y el Sol, sondas en camino hacia Mercurio, el cinturón de asteroides e incluso Plutón. Todas estas misiones están tratando de hablar con la Tierra y crean una cacofonía que amenaza con sobrecargar la Red del Espacio Profundo, de la NASA. ¡Ojalá estas sondas pudieran aprender a comunicarse a través de medios más breves, como alguna vez lo hizo Sputnik!

Aquí entra en escena Beacon Monitor (Faro Monitor) —un dispositivo ubicado a bordo de la nave espacial New Horizons, de la NASA, que se comunica con la Tierra usando sólo ocho tonos simples. Esto respalda el hecho de que dicha nave no tiene mucho para hacer durante su viaje de nueve años hacia Plutón más que informar sobre su estado a la Tierra. "Estoy bien" es la frase que resume una típica transmisión semanal.

New Horizons tiene capacidad para realizar comunicaciones complejas. Puede transmitir imágenes detalladas y flujos de datos ricos en información numérica. "Pero cuando necesitamos solamente una revisión básica de estado, unos cuantos tonos funcionan perfectamente", dice Henry Hotz, un ingeniero del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, quien ayudó a desarrollar la tecnología.

A pesar de su aparente simplicidad, el faro es sofisticado. La nave New Horizons tiene muchos sistemas y todos ellos deben ser revisados. A bordo, el software resume la situación completa en un "diagnóstico" conciso. Entonces el sistema usa una antena de baja potencia para transmitir el diagnóstico como uno de los ocho tonos de radio simples. Uno de ellos significa Estoy bien mientras que los otros siete representan llamadas de auxilio, cuya urgencia varía desde Ayúdame pronto hasta Ayúdame ahora o ¡Alerta Roja! Estoy en un gran problema.

Sputnik (izquierda) y New Horizons (derecha).

Este enfoque tiene muchas ventajas. "Los tonos simples emitidos desde una sonda distante son mucho más fáciles de detectar en la Tierra que una transmisión común de radio," explica Hotz. "Si se pierde parte de un flujo complejo de datos, se pierde la información, pero cualquier parte de un tono simple puede indicar su frecuencia, revelando entonces el mensaje". Al tratarse de una transmisión más simple, el faro puede usar una cantidad menor de la ya limitada potencia de la sonda (New Horizons opera con menos potencia que un par de bombillas caseras de 100 watts) y los científicos de la misión pueden usar platos más pequeños para recibir la señal. "Ambas ventajas reducen el costo y hacen que una misión sea más viable".

Beacon Monitor fue probado primero a bordo de Deep Space 1, una nave espacial experimental que fue lanzada en 1998 por el Programa Nuevo Milenio de la NASA. El propósito de Deep Space 1 fue poner a prueba un conjunto de tecnologías de punta (por ej., un motor de iones, un piloto automático inteligente, super celdas solares y un monitor de estado del tipo volver al futuro) para su posible uso en futuras misiones. "Beacon Monitor fue aprobado con gran éxito y después fue instalado a bordo de la nave New Horizons".

De manera que así comenzó la Era Espacial y así continúa, hacia Plutón y más allá. Cierre los ojos. ¿Puede oír los tonos?

Traducido al español por Ramiro Franco
Fuente: Ciencia@NASA

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