lunes, febrero 28, 2011

Futuras misiones científicas de la ESA

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha seleccionado cuatro propuestas candidatas para una tercera misión de clase media (3M) -es decir, no excesivamente cara- que debe ser lanzada en 2020-2022 dentro del programa Cosmic Vision 2015-2015. El año pasado, la ESA ya seleccionó las candidatas para dos misiones de clase media.

Después de recibir varias propuestas, las candidatas finales son (la puntuación es mía y, obviamente, es totalmente subjetiva):
  • EChO (Exoplanet Characterisation Observatory): se trata de una misión que debe estudiar las atmósferas exoplanetarias y que estará situada en el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Sol. EChO medirá el albedo y temperatura de una muestra limitada de exoplanetas conocidos, permitiendo averiguar más datos sobre su composición. Puntos de originalidad: 7. Puntos de productividad científica: 3. Puntos de interés de cara al público: 10.
  • LOFT (Large Observatory For X-ray Timing): es un telescopio espacial que debe estudiar el Universo en rayos X con una alta resolución temporal, lo que permitirá recabar más datos sobre el comportamiento de los agujeros negros y estrellas de neutrones en sistemas binarios. LOFT llevará dos instrumentos, un detector de gran área más extenso que el de cualquier instrumento actual y otro que vigila una sección de cielo muy extensa. Puntos de originalidad: 1. Puntos de productividad científica: 10. Puntos de interés de cara al público: 3.
  • MarcoPolo-R: es una sonda que debe recoger muestras de la superficie de un asteroide cercano (NEO) y traerlas a la Tierra, lo que permitirá averiguar más datos sobre el origen del Sistema Solar. Puntos de originalidad: 6. Puntos de productividad científica: 3. Puntos de interés de cara al público: 9.
  • STE-QUEST (Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test): se trata de una misión que debe probar con una precisión sin precedentes el principio de equivalencia de la Relatividad General de Einstein. Esta misión debe medir la curvatura del espacio-tiempo comparando la lectura de un reloj atómico situado a bordo de la nave comparado con uno en la Tierra. Puntos de originalidad: 8. Puntos de productividad científica: 4. Puntos de interés de cara al público: 6
Por ahora, los detalles técnicos de cada misión son todavía poco conocidos. Mi favorita es EChO, con MarcoPolo-R como suplente. ¿Cuál es tu preferida?

La Tierra a 36000 km de distancia

Todos los días recibimos imágenes de nuestro planeta visto por distintos satélites meteorológicos situados en la órbita geoestacionaria, a 36000 km de distancia. Normalmente, se trata de imágenes en blanco y negro que no son especialmente atractivas, ya que están tomadas en infrarrojo para poder apreciar mejor las nubes tanto de noche como de día. Pero de vez en cuando tenemos excepciones como ésta:



Ahí lo tienen. Nuestro planeta visto a una décima parte de la distancia que nos separa de la Luna. Es una toma un tanto oscura y sin excesivos retoques, lo que hace que tenga poco interés científico. Pero en su crudeza reside su atractivo, ya que es muy similar a lo que podría ver una persona en el espacio con sus propios ojos.

Esta foto es además la primera tomada por el satélite meteorológico ruso Elektro-L, lanzado el pasado 20 de enero. Como anécdota, la imagen -captada el 26 de febrero a las 14:30 hora de Moscú- ha sido publicada originalmente en la página de Roskosmos "al revés", esto es, como si fuera una vista especular. Poco después corrigieron el error y sustituyeron la vista anterior por otra más vistosa con los colores más exagerados, lo que, en mi opinión, hace que pierda parte de su encanto.


La primera imagen del Elektro-L (Roskosmos).

domingo, febrero 27, 2011

El último acoplamiento del Discovery

El transbordador Discovery se acopló por última vez en su historia a la Estación Espacial Internacional (ISS) ayer día 26 de febrero a las 19:14 UTC. Las escotillas entre ambos vehículos se abrieron finalmente a las 21:16 UTC, 45 minutos más tarde de lo planeado, permitiendo que los miembros de la Expedición 26 de la ISS (Scott Kelly, Alexánder Kaleri, Oleg Skrípochka, Dmitry Kondratyev, Catherine Coleman y Paolo Nespoli) se reuniesen con la tripulación de la STS-133 (Steve Lindsey, Eric Boe, Al Drew, Stephen Bowen, Michael Barratt y Nicole Stott).




El Discovery se aproxima a la ISS. En la bodega de carga vemos el PMM, el módulo-antes-conocido-como-Leonardo, y la plataforma ELC4 (Paolo Nespoli/ESA).

Tras el acoplamiento, la ISS y el Discovery han formado el conjunto orbital más grande jamás creado por el hombre. No olvidemos que, por primera y única vez en la historia de la estación, todos los vehículos tripulados y de carga se encuentran acoplados al mismo tiempo: el shuttle norteamericano, el ATV-2 Johannes Kepler europeo, el HTV2 Kounotori japonés, dos naves Soyuz (TMA-20 y TMA-01M) y una nave de carga Progress (Progress M-09M).



El complejo orbital más grande jamás creado (TsUP/Paco Arnau - ciudad-futura.net).


La ISS terminada (Raumfahrer.net).


Paolo Nespoli y Alexándr Kaleri en el interior del ATV-2 europeo (ESA).

Tras su despegue el pasado jueves, la lanzadera efectuó una inspección del escudo térmico (TPS, Thermal Protection System) con el OBSS (Orbiter Boom Sensor System), sin observarse ningún daño significativo.



Inspección del escudo térmico por el OBSS (NASA).

Por la mañana del día 26, el Discovery realizó el encendido TI (Terminal Initiation) para aproximarse a la ISS a lo largo de la R-bar (por debajo de la estación) hasta unos 200 metros de la misma. Una vez situados en la R-bar a esta distancia, la tripulación recibió la autorización para realizar la maniobra de cabeceo (R-bar pitch maneuver) y permitir así la inspección fotográfica del escudo térmico por parte de los astronautas de la ISS. Después de realizar el giro, el comandante Steve Lindsey se encargó de llevar a cabo la maniobra TORVO para llevar la nave desde la R-bar hasta la V-bar (delante de la estación). Cuando el Discovery estuvo alineado con el eje del puerto de acoplamiento PMA-2 del módulo Harmony, se frenó la velocidad de aproximación hasta los 6 cm/s. Y una vez los anillos de los sistemas de acoplamiento APAS de ambos vehículos estaban a poca distancia, el Discovery encendió sus motores de reacción una vez más, frenando hasta los 3 cm/s.


Maniobra orbital del Discovery desde el punto de vista de la ISS (NASA).



Maniobra final de acoplamiento, con la Pitch Maneuver y TORVO (NASA).

Tras efectuarse el enganche, se esperó unos minutos a que los movimientos relativos entre ambas naves desaparecieran antes de retraer el anillo de acoplamiento del transbordador y permitir un amarre firme. La última vez que el Discovery realiza esta maniobra.


Antes del acoplamiento, la ISS sobrevuela Canarias (NASA TV).


El Discovery aproximándose (ESA).


El Discovery acoplado con la ISS (NASA TV).
Vídeo de la apertura de la escotilla:



Vídeo del despegue del Discovery visto desde la ventanilla del piloto:



sábado, febrero 26, 2011

Lanzamiento Soyuz-2.1b (GLONASS-K1 nº1)

Rusia ha lanzado hoy día 26 de febrero a las 06:07 UTC un cohete Soyuz-2.1b/Fregat (número de serie 14S53 0000-0) desde la rampa nº 4 del Área 43 del cosmódromo de Plesetsk (GIK-1) con el primer satélite de la serie Uragán-K1 (GLONASS-K) a bordo (Kosmos 2471). Esta misión estaba originalmente planeada para el 28 de diciembre de 2010, pero tuvo que ser retrasada en varias ocasiones por distintos motivos. Este ha sido el cuarto lanzamiento de un cohete Soyuz-2.1b.

Uragán-K1 

Los satélites Uragán-K1 (GLONASS-K) forman la esperada tercera generación de satélites del sistema de posicionamiento global GLONASS -el equivalente ruso del sistema GPS- que deben sustituir en el futuro a los actuales Uragán-M (14F113). El Uragán-K1 nº 1 (Kosmos 2471) es el primero de los dos prototipos de esta serie. En 2013 se espera la introducción de los Uragán-K2 operativos (cuatro canales CDMA) y en 2015 los Uragán-K2M mejorados (ocho canales CDMA).



Satélite Uragán-K (ISS Reshetnyov).




Un satélite GLONASS-K en construcción (ISS Reshetnyov).

Los Uragán-K están fabricados por la empresa ISS Reshetnyov usando la plataforma Ekspress-1000A. Están estabilizados en tres ejes, tienen una masa de 935 kg, unos paneles que generan 1270 W y una vida útil de 10-12 años, frente a los 1415 kg y 7 años de vida operativa de los antiguos Uragán-M. El incremento en la vida operativa se ha conseguido introduciendo un nuevo diseño no presurizado. La carga útil es de 260 kg e incluye un nuevo emisor de banda L para señales de navegación civil en formato CDMA (L3) compatible con el empleado por otros sistemas de navegación (GPS, Galileo, Beidou, etc.). En el futuro se espera alcanzar los cuatro u ocho canales CDMA por aparato (los Uragán-M sólo emplean señales FDMA). Además, el satélite también incorpora la instrumentación adecuada para formar parte del sistema de rescate marítimo internacional COSPAS-SARSAT. Los relojes atómicos de cesio de los satélites GLONASS han sido diseñados por el instituto RIRT y tienen una precisión de 100 ns. Los relojes de los GLONASS-K tienen una estabilidad mejorada de 5×10−14, comparado con 1×10−13 de los GLONASS-M.


Satélite Uragán-M (ISS Reshetnyov).

En un principio, la masa de los Uragán-K no debía superar los 745 kg, permitiendo de esta forma lanzamientos en tándem usando cohetes Soyuz-2. Desgraciadamente, el aumento en el peso final ha vuelto inviable esta opción, aunque no se descarta que los Uragán-K2 o K2M futuros puedan alcanzar este peso. Actualmente, el gobierno ruso emplea un lanzador Protón -más caro que el Soyuz- para poner en órbita hasta tres Uragán-M en cada misión. El primer lanzamiento de un GLONASS-K estaba previsto originalmente para 2007. Los Uragán-K no sustituirán a los Uragán-M de golpe, sino que coexistirán durante un periodo de varios años. Por ejemplo, en 2011 está previsto el lanzamiento de otros dos Uragán-M desde Plesetsk mediante cohetes Soyuz-2.

La constelación GLONASS (Глобальная Навигационная Спутниковая Система, "sistema de navegación global por satélite") está formada por un mínimo de 21 satélites situados en tres planos orbitales de 64,8º (siete aparatos por plano) a 19100 km de altura, a diferencia del sistema GPS, que cuenta con un mínimo de 24 aparatos (actualmente hay 30) en seis planos (cuatro por plano) a 20200 km. En la actualidad hay 27 satélites GLONASS en servicio, de los cuales 22 están operativos y el resto están en mantenimiento o reserva. La precisión actual del sistema GLONASS es de 100 metros para la señal civil y 10-20 metros para uso militar, mejorables con el uso de estaciones terrestres de referencia. Se espera que los GLONASS-K aumenten esta precisión hasta los 2,8 metros en la señal civil. Cada aparato emite señales de navegación en 25 canales de banda L en intervalos de 0,5625 MHz en dos bandas principales: 1602,5625-1615,5 MHz y 1240-1260 MHz. Los GLONASS-K serán los primeros en incluir señales CDMA.


Estado actual de la constelación GLONASS (GLONASS/Roskosmos).


Soyuz-2.1b

El Soyuz-2.1b (14A14) es un cohete de tres etapas (más la etapa superior Fregat) basado en el Soyuz-U/Soyuz-FG capaz de colocar en LEO un máximo de 8250 kg lanzado desde Baikonur (200 km y 51,6º) o 7850 kg lanzado desde Plesetsk (220 km y 62,8º). Está fabricado por la empresa TsSKB Progress de Samara (Rusia) y emplea queroseno (T1) y oxígeno líquido. Tiene una masa de 312 toneladas, una longitud de 46,3 metros (51,1 m con la cofia) y 10,3 metros de diámetro máximo.


Detalles del Soyuz 2 (TsSKB Progress/Arianespace). 

A diferencia del Soyuz-U o el Soyuz-FG, el Soyuz-2.1b incorpora una nueva aviónica digital y una cofia agrandada para lanzar cargas más voluminosas con la etapa Fregat (la cofia estándar mide 4,1 x 11,4 metros). El Soyuz-2.1b se basa en el Soyuz-2.1a, incorporando una tercera etapa con un motor RD-0124 en vez del RD-0110 de las otras versiones, lo que le permite aumentar su carga útil en más de una tonelada. Para simplificar costes, TsSKB Progress planea sustituir todos los cohetes Mólniya-M, Soyuz-U y Soyuz-FG por lanzadores de la serie Soyuz-2. El Soyuz-2.1a y el Soyuz-2.1b serán lanzados desde la Guayana Francesa bajo la denominación de Soyuz-STA y Soyuz-STB, respectivamente.

La primera etapa está formada por cuatro bloques aceleradores (Bloques B, V, G y D) de 19,6 x 2,68 m y 43,4 toneladas al lanzamiento equipados con motores RD-107A (14D22) de cuatro cámaras y dos vernier (derivados de los RD-107 del R-7). Cada RD-107A tiene un empuje de 838,5-1021,3 kN y un impulso específico de 263,3-320,2 s. La primera etapa funciona durante 118 segundos.

La segunda etapa o etapa central (Bloque A), de 27,1 x 2,95 m y 99,5 toneladas al lanzamiento, emplea un RD-108A (14D21, derivado del RD-108) con cuatro vernier. Este motor tiene un empuje de 792,48-990,18 kN y un Isp de  257,7-320,6 s. Funciona durante 286 segundos.

La tercera etapa (Bloque I), de 6,7 x 2,66 m y 25,3 t, usa un RD-0124, con un empuje de 294 kN y 359 s. Funciona durante 300 segundos.

La etapa superior Fregat (S5.92) está fabricada por NPO Lávochkin y usa propergoles hipergólicos (UDMH y tetróxido de nitrógeno). Tiene una masa de 980-1050 kg (dependiendo de la misión) y unas dimensiones de 1,55 x 3,8 m. Usa seis tanques esféricos que rodean la estructura central, cuatro para los propergoles y dos para la aviónica. Emplea un motor S5.98M de 2000 kgf y 333,2 s de Isp que puede encenderse repetidamente (hasta 20 veces). La etapa Fregat se ha empleado con los Soyuz-FG, Soyuz-U, Soyuz-2 y Zenit-3F (modificada). En el futuro se espera usarla con el Angará-A3.

La cofia tiene unas dimensiones de 3,7 x 7,7 metros.

Lanzamiento del Kosmos 2471:

Preparativos para el despegue en Plesetsk:















Vídeo del lanzamiento:



Compra una Vostok

En este año que celebramos el 50º aniversario del primer viaje tripulado al espacio, ¿a quién no le gustaría tener una nave Vostok en el salón de su casa? Pues ahora puedes hacer tu sueño realidad, porque Sotheby's va a subastar una cápsula Vostok (SA, Spuskaemi Apparat, "aparato de descenso") el próximo 12 de abril -como no podía ser de otra forma- por el módico precio de 2-10 millones de dólares. ¿A qué esperas?



Cápsula SA de la Vostok 3KA-2 que se subasta en Sotheby's (Reuters).

La cápsula subastada fue adquirida en Rusia por un comprador anónimo hace ya muchos años. Se trata de la Vostok 3KA nº 2, más conocida en Occidente como Korabl-Sputnik 5 o Sputnik 10. Esta nave despegó el 25 de marzo de 1961 a las 08:25 hora de Moscú desde el cosmódromo de Baikonur con la perrita Zvyózdochka ("estrellita") en su interior. Regresaría poco después sana y salva a la Tierra, allanando el terreno para la histórica misión de Yuri Gagarin, que tendría lugar menos de tres semanas después. La perrita se llamaba originalmente Dimka o Tuchka, pero cuenta la leyenda que fue el propio Gagarin el que decidió bautizar al can con un nombre más apropiado para su histórica misión. Antes del despegue, Yuri Gagarin y Gherman Titov aprovecharon la oportunidad para ensayar la colocación de sus escafandras Sokol SK-1 y el acceso a la nave en la plataforma de lanzamiento.


Zvyózdochka, la tripulante de la 3KA-2.


Las perritas cosmonautas. De izqda. a dcha.: Strelka, Chernushka, Zvyózdochka y Belka. 


Strelka (izquierda), Zvyózdochka (centro, al fondo), Belka y Chernushka rodeadas por los cachorros de Strelka.


Monumento a Zvyózdochka.

Los seis cosmonautas de vanguardia del programa Vostok observaron el despegue de la Vostok 3KA-2, con la excepción de Pável Popóvich, que permaneció en el búnker de lanzamiento junto a Serguéi Korolyov y Nikolái Kamanin para probar las comunicaciones con la nave de cara a la misión de Gagarin. El propio Yuri contemplaría el lanzamiento con enorme emoción, preludio de lo que estaba por llegar.

Además de Zvyózdochka, dentro de la 3KA nº 2 viajaron también numerosos animales más pequeños (ratas, insectos, etc.) y, por segunda vez, el maniquí Iván Ivanovich vestido con el traje SK-1. Durante la misión, Iván llevaba conectado al sistema de comunicaciones del traje una grabación con las voces del coro Piatnitski y una receta de schi (sopa de col). De esta forma, se lograron dos objetivos. Por un lado, se pudo comprobar el funcionamiento de las comunicaciones en condiciones reales. Por otro lado, los planificadores de la misión se echaron unas risas pensando en la cara que pondrían los miembros de los servicios de inteligencia estadounidenses al interceptar las transmisiones. En esta ocasión el maniquí lucía una cabeza nueva y un cartel en la "cara" con la inscripción MAKET ("maniquí") para evitar que se pudiera confundir con un ser humano. Aunque de poco sirvió, porque durante el regreso, el asiento eyectable se separó de la cápsula con el maniquí y el bueno de Iván terminó en el suelo tendido bajo una espesa capa de nieve hasta que llegó el equipo de rescate al día siguiente. Los aldeanos de Bolshaya Sosnovka, en la región de Perm, entraron en cólera al ver cómo ningún miembro del equipo de rescate se apresuraba a socorrer al pobre Iván, pensando que se trataba de un piloto derribado. Ante la insistencia de los campesinos, el equipo de rescate decidió enseñar a un representante del pueblo la verdadera naturaleza de Iván, tras lo cual los ánimos se calmaron.

Ya ven, la Vostok 3KA nº 2 no es un simple pedazo de metal. Tiene una historia que contar. Y por eso creo que es una verdadera vergüenza que un tesoro de la conquista del espacio sea vendido al mejor postor -literalmente- en vez de estar donde se merece, en un museo a la vista de todo el mundo. 

viernes, febrero 25, 2011

Acoplamiento del ATV-2 Johannes Kepler

Ayer día 24 de febrero, a las 16:06 UTC, el vehículo de carga automático europeo ATV-2 Johannes Kepler se acopló con el puerto trasero del módulo ruso Zvezdá de la ISS. En ese momento se cerraron los ganchos del ATV-2 para fijarlo a la ISS. Dos minutos más tarde se activaron los ganchos de la ISS y a las 16:19 UTC se efectuaron las conexiones eléctricas. A las 16:35 UTC comenzaron las conexiones de datos entre los vehículos.




El ATV-2 se acerca a la ISS (ESA/Paolo Nespoli).

El ATV-2 se aproximó a la ISS por detrás con respecto a la dirección de avance orbital del complejo (V-bar) usando sensores estelares y un sistema GPS. Cuando se encontraba a 30 km de la estación, el ATV-2 se detuvo para recibir los datos de GPS de la ISS y compararlos con los suyos, permitiendo calcular la trayectoria final de aproximación. En los 250 metros finales, el ATV-2 se guía mediante las señales de radio del sistema ruso de acoplamiento automático Kurs y un sistema europeo de navegación óptico consistente en un videómetro que calcula distancias y velocidades gracias a dos haces de luz láser. La precisión del método óptico es de 8 cm, superior a los 34 cm del sistema Kurs. El sistema de acoplamiento del ATV-2 ha sido fabricado en Rusia por RKK Energía y es similar al empleado por las naves Soyuz y Progress.


Maniobra de acercamiento a la ISS (ESA).


Fase final de aproximación del ATV-2 desde la cámara del Zvezdá (ESA).


Paolo Nespoli y Alexándr Kaleri supervisaron el acoplamiento (ESA).

El ATV-2 Johannes Kepler es un vehículo de carga automático propiedad de la Agencia Espacial Europea (ESA). Ha sido construido por EADS Astrium y sus dimensiones son de 9,794 x 4,480 metros, con una envergadura de 22,281 metros una vez desplegados los paneles solares. Tiene una masa al lanzamiento de 20,75 toneladas, de las cuales 13,083 toneladas corresponden a la estructura del vehículo y 7085 kg son carga útil. La nave se halla dividida en dos partes: la sección delantera presurizada con la carga y el sistema de atraque (ICC, Integrated Cargo Carrier), y el módulo de servicio con la aviónica y los sistemas eléctricos y de propulsión (PM, Propulsion Module). El PM incluye cuatro motores principales de 490 N de empuje y 28 motores para control de actitud de 220 N cada uno. Cuatro paneles solares situados en el PM proporcionan unos 3800 W de potencia eléctrica.



 

ATV-2 (ESA).
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