28/Jun/06

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La Mars Reconnaissance Orbiter acelera el paso; y a qué ritmo

La sonda MRO de la NASA sigue trabajando en la modificación de su órbita mediante el método del aerofrenado, una operación de 23 semanas en la que ya lleva completadas la mitad.

(Sondas Espaciales) - "Las órbitas se van haciendo más y más pequeñas. Hemos realizado ya unas 80, pero aún nos quedan 400 por completar, y conforme nos acercamos al final el ritmo se hace mayor.", explicó Dan Johnston, responsable de la misión MRO (Orbitador de Reconocimiento Marciano) del Laboratorio de Propulsión Jet de la NASA, en Pasadena, California.

Complementando las atenciones diarias de los navegadores, ingenieros y científicos, el orbitador marciano ha comenzado a utilizar sus propios instrumentos de a bordo para programar algunas de las maniobras que necesita realizar en cada órbita, como la del aerofrenado.

Concepción artística de la MRO orbitando los polos marcianos.
La sonda utiliza el aerofrenado para conseguir una órbita casi circular
que le permita realizar mejor las labores científicas

La fase actual de la Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), llamada ‘fase de aerofrenado", comenzó el pasado marzo con la sonda realizando una órbita muy alongada de 35 horas. Esta fase terminará en septiembre, según los planes, una vez que los centenares de inmersiones cuidadosas realizadas en la atmósfera marciana hayan conseguido ajustar la órbita casi a la circular, de tan sólo dos horas. Entonces, tras unas cuantas encendidas de motor para reorientar la sonda, se desplegará la antena de radar y se iniciarán otras tareas transitorias, con lo que la MRO quedará estacionada en la órbita correcta y configurada para poder comenzar la fase principal de actividad científica en el mes de noviembre.

Durante los dos años que dure la fase científica, la MRO examinará Marte desde las capas superficiales de la parte superior de la atmósfera. Utilizará su antena de 3 metros de diámetro para enviar los datos a la Tierra diez veces más rápido que en cualquier misión marciana anterior. Además de proporcionar información sobre la historia y la extensión del agua de Marte, el orbitador determinará los sitios apropiados para el aterrizaje de los robots que la NASA planea lanzar en 2007 y 2009.

Cuando la sonda entró en órbita marciana por primera vez, su punto más alejado del planeta era de 45.000 kilómetros. Después de 11 semanas de aerofrenado, en la cual la atmósfera marciana es la responsable de la reducción de velocidad, esa distancia se ha reducido a 20.000 kilómetros. En cada órbita desde principios de abril, la sonda ha llegado a atravesar la atmósfera superior de Marte en su punto más cercano al planeta, a unos 105 kilómetros de la superficie marciana.

"Nuestro gran desafío es la variabilidad atmosférica", dijo Johnston. "Es frecuente obtener un 35 % de cambio en cuanto a fricción atmosférica de una órbita a otra. Por ello necesitamos monitorear cada una de las órbitas que realiza la sonda con cuidado, y estar preparados para cambiar la altitud por motivos de seguridad para la siguiente órbita, si fuese necesario".

Mientras el orbitador está sobre la atmósfera marciana, puede orientar su antena hacia la Tierra, y sus paneles solares hacia el sol. Antes de entrar en la atmósfera para cada vuelta, la sonda gira de modo que las superficies traseras de los paneles solares y la antena se pongan de frente a la dirección del recorrido, para así ofrecer una mayor resistencia y poder realizar el aerofrenado. Una capacidad innovadora del software de a bordo del MRO le permite calcular el tiempo que necesita para realizar cada aerofrenado, de forma que la sonda por sí misma pueda realizarlo sin necesidad de apoyo por parte de los controladores en la Tierra. Esta característica, llamada "estimador de tiempo de periapsis", fue activada en mayo.

Jim Graf, del JPL (Laboratorio de Propulsión Jet), dijo que "en el pasado, los tiempos para el aerofrenado tenían que ser calculados desde la Tierra y ser enviados a la sonda para cada vuelta. Ahora, el MRO puede hacerlo por sí mismo. Esto será muy provechoso cuando el orbitador llegue al punto en el que tenga que realizar varios aerofrenados al día."

La MRO es la tercera misión marciana de la NASA –después del Topógrafo Global de Marte en 1997 y de la Mars Odyssey en 2001- que usa el aerofrenado para conseguir una órbita deseada, cercana a la circular. La estrategia permite lanzar la sonda con mucho menos combustible que el que se hubiera necesitado para realizar un frenado mediante motores. Cada aerofrenado de junio está ralentizando al MRO un promedio de 2 metros por segundo, lo que requeriría de otra forma utilizar un litro de combustible.

Las actividades de transición que tendrán lugar los dos meses entre la finalización de la fase de aerofrenado y la fase científica incluirán el despliegue de dos antenas de 5 metros de largo cada una pertenecientes a un instrumento radar de prospección del suelo marciano, el desacoplamiento de las lentes protectoras del espectrómetro de identificación mineral y la configuración del funcionamiento de todos los instrumentos de a bordo en diversos modos de uso.

Desde principios de octubre hasta principios de noviembre Marte estará situada detrás del sol -visto desde la Tierra-, lo que impedirá una correcta comunicación con el MRO, por lo que las órdenes y comandos que se envíen serán reducidos al mínimo. Como consecuencia, el comienzo de la fase científica deberá esperar unos días más.

Aportado por Eduardo J. Carletti