La empresa ULA lanzó el 30 de agosto a las 08:05 UTC un cohete Atlas V 401 (AV-024) desde la rampa SLC-41 de la base aérea de Cabo Cañaveral, Florida, con los dos satélites RBSP (Radiation Belt Storm Probes) de la NASA. El lanzamiento estaba planeado originalmente para el 23 de agosto, pero tuvo que ser pospuesto.
RBSP
Los dos satélites RBSP (Radiation Belt Storm Probes), denominados RBSP-A y RBSP-B, han sido construidos por el Applied Physics Laboratory (APL) de la Johns Hopkins University (JHU) para la NASA. Su objetivo es estudiar los cinturones de radiación de la Tierra desde dos órbitas elípticas de 605 x 30140 km (RBSP-A) y 625 x 35440 km (RBSP-B), con una inclinación de 10º y un periodo de 9 horas. De este modo, cada 75 días los satélites intercambiarán su posición con respecto a la Tierra, lo que permitirá estudiar los cambios de los cinturones de radiación con mayor resolución. La RBSP-A tiene una masa de 648 kg y la RSBP-B de 667 kg. Tienen un cuerpo principal de forma octogonal con unas dimensiones de 1,8 x 1,3 x 0,91 m. Cada una de las sondas del instrumento EFW alcanzan una longitud de 50 m una vez desplegadas.
RBSP (JHA/UJH/NASA).
Cada una de las naves lleva cinco instrumentos científicos:
• Relativistic Proton Spectrometer (RPS): medirá los protones del cinturón de radiación interno con una energía de 50 MeV-2 GeV.
Los satélites están estabilizados mediante giro y rotan a 5 rpm. El control de la misión dependerá del APL de la Universidad Johns Hopkins. La misión primaria tiene una duración de dos años y forma parte del programa Living with a star de la NASA. RBSP es la segunda misión de este programa tras el observatorio solar SDO.
Los cinturones de radiación, o cinturones de Van Allen, están formados por partículas energéticas atrapadas por el campo magnético terrestre. Existen dos cinturones principales: el cinturón interior se encuentra a 600-6000 km de altura y está formado por protones con energías de 10-100 MeV. Este cinturón interior es el más preocupante de cara a misiones tripuladas. El cinturón exterior está a 10000-65000 km y está constituido por electrones, pero también iones (principalmente núcleos atómicos: partículas alfa, y núcleos de oxígeno) con energías de 10 keV-10 MeV. Mientras que el cinturón interior es relativamente estable, el exterior está en constante cambio. La cantidad de partículas fluctúa enormemente, especialmente durante las tormentas geomagnéticas. Son precisamente estos cambios en el cinturón exterior el objetivo principal de RBSP. No olvidemos que el cinturón exterior afecta a satélites situados en órbita geoestacionaria, de ahí la importancia práctica del estudio de la variabilidad de los cinturones en general.
Atlas V
El Atlas V es un cohete de dos etapas que puede incorporar aceleradores de combustible sólido. La primera fase es un CCB (Common Core Booster) de 3,81 m de diámetro y 32,48 m de longitud. El CCB está fabricado en aluminio y tiene una masa inerte de 21277 kg. Emplea oxígeno líquido y queroseno (RP-1) con un motor de dos cámaras de combustión RD-180 construido en Rusia por NPO Energomash. El RD-180 tiene una masa en seco de 5400 kg, un impulso específico de 311,3 (nivel del mar) - 337,8 s (vacío) y un empuje de 390,2 toneladas (nivel del mar) - 423,4 toneladas (vacío).
La primera etapa puede incorporar entre cero y tres cohetes de combustible sólido (SRB) de 1,55 m x 19,5 m, con 1361 kN de empuje cada uno (y un Isp de 275 s). Las toberas de cada SRB están inclinadas 3º.
La segunda etapa es la última versión de la clásica etapa criógenica Centaur (oxígeno e hidrógeno líquidos). Tiene 3,05 m x 12,68 m y hace uso de uno o dos motores RL 10-A-4-2 (Isp de 450,5 s) que proporcionan 99,2 kN de empuje en la versión con un sólo motor (SEC) o 198,4 kN en la de dos (DEC). Tiene una masa inerte de 2,086 toneladas y está fabricada en acero. Posee además 8 propulsores de hidracina de 40 N y cuatro de 27 N para el control de actitud de la etapa.
Las versiones de los Atlas V se identifican mediante un número de tres dígitos: el primero (4 ó 5), indica el tamaño de la cofia (4 ó 5 metros de diámetro respectivamente). La cofia de esta misión se denomina LPF (Large Payload Fairing), ya que era la cofia de mayor tamaño usada en otras versiones antiguas del Atlas. El segundo dígito señala la cantidad de cohetes de combustible sólido empleados (entre cero y tres para el Atlas V 400 y entre cero y cinco para el Atlas V 500). El último dígito indica la cantidad de motores que lleva la etapa Centaur (uno o dos). En el caso de este lanzamiento, se trataba de un Atlas V 401, es decir, incluye una cofia de 4 metros, ningún cohete sólido y un sólo motor en la etapa Centaur.
Lanzamiento de las RBSP (ULA).
Los dos satélites RBSP (Radiation Belt Storm Probes), denominados RBSP-A y RBSP-B, han sido construidos por el Applied Physics Laboratory (APL) de la Johns Hopkins University (JHU) para la NASA. Su objetivo es estudiar los cinturones de radiación de la Tierra desde dos órbitas elípticas de 605 x 30140 km (RBSP-A) y 625 x 35440 km (RBSP-B), con una inclinación de 10º y un periodo de 9 horas. De este modo, cada 75 días los satélites intercambiarán su posición con respecto a la Tierra, lo que permitirá estudiar los cambios de los cinturones de radiación con mayor resolución. La RBSP-A tiene una masa de 648 kg y la RSBP-B de 667 kg. Tienen un cuerpo principal de forma octogonal con unas dimensiones de 1,8 x 1,3 x 0,91 m. Cada una de las sondas del instrumento EFW alcanzan una longitud de 50 m una vez desplegadas.
RBSP (JHA/UJH/NASA).
Dimensiones de las naves (NASA).
Órbita de las RBSP (NASA).
• Energetic particle, Composition, and Thermal Plasma Suite (ECT): instrumento destinado a obtener espectros energéticos de los electrones e iones de los cinturones de radiación con energías de 1 eV a varias decenas de MeV. Esta formado a su vez por los instrumentos MagEIS, HOPE y REPT. MagEIS (Magnetic Electron Ion Spectrometer) es un espectrómetro para estudiar los electrones con energías de 30 keV - 4 MeV, y 20 keV - 1 MeV para los iones. HOPE (Helium Oxygen Proton Electron) lleva detectores para identificar electrones, protones y núcleos de helio y oxígeno con energías inferiores a los 20 keV. REPT (Relativistic Electron Proton Telescope) se encargará de cubrir los electrones muy energéticos con energías de 4-10 MeV y protones con energías de 20-75 MeV.
• Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS): estudiará la relación entre la magnetosfera terrestre y las ondas de plasma con la aceleración experimentada de las partículas de los cinturones. EMFISIS incluye los magnetómetros MAG y WAVES.
• Electric Field and Waves Suite (EFW): instrumento para estudiar los campos eléctricos asociados a la magnetosfera terrestre. Consiste en un conjunto de cuatro antenas fijas y dos antenas extensibles.
• RBSP Ion Composition Experiment (RBSPICE): su objetivo es observar los cambios de la magnetosfera interna durante las tormentas geomagnéticas midiendo la diferencia en la composición de los iones de los cinturones.
Características de los instrumentos (NASA/APL/JHU).
Los cinturones de radiación, o cinturones de Van Allen, están formados por partículas energéticas atrapadas por el campo magnético terrestre. Existen dos cinturones principales: el cinturón interior se encuentra a 600-6000 km de altura y está formado por protones con energías de 10-100 MeV. Este cinturón interior es el más preocupante de cara a misiones tripuladas. El cinturón exterior está a 10000-65000 km y está constituido por electrones, pero también iones (principalmente núcleos atómicos: partículas alfa, y núcleos de oxígeno) con energías de 10 keV-10 MeV. Mientras que el cinturón interior es relativamente estable, el exterior está en constante cambio. La cantidad de partículas fluctúa enormemente, especialmente durante las tormentas geomagnéticas. Son precisamente estos cambios en el cinturón exterior el objetivo principal de RBSP. No olvidemos que el cinturón exterior afecta a satélites situados en órbita geoestacionaria, de ahí la importancia práctica del estudio de la variabilidad de los cinturones en general.
Cinturones de radiación (NASA).
Las RBSP estudiarán los cinturones de radiación terrestres (NASA/APL/JHU).
Logo de la misión (NASA/APL/JHU).
El Atlas V es un cohete de dos etapas que puede incorporar aceleradores de combustible sólido. La primera fase es un CCB (Common Core Booster) de 3,81 m de diámetro y 32,48 m de longitud. El CCB está fabricado en aluminio y tiene una masa inerte de 21277 kg. Emplea oxígeno líquido y queroseno (RP-1) con un motor de dos cámaras de combustión RD-180 construido en Rusia por NPO Energomash. El RD-180 tiene una masa en seco de 5400 kg, un impulso específico de 311,3 (nivel del mar) - 337,8 s (vacío) y un empuje de 390,2 toneladas (nivel del mar) - 423,4 toneladas (vacío).
Atlas V 401 (ULA).
La segunda etapa es la última versión de la clásica etapa criógenica Centaur (oxígeno e hidrógeno líquidos). Tiene 3,05 m x 12,68 m y hace uso de uno o dos motores RL 10-A-4-2 (Isp de 450,5 s) que proporcionan 99,2 kN de empuje en la versión con un sólo motor (SEC) o 198,4 kN en la de dos (DEC). Tiene una masa inerte de 2,086 toneladas y está fabricada en acero. Posee además 8 propulsores de hidracina de 40 N y cuatro de 27 N para el control de actitud de la etapa.
Características de la familia Atlas V 400 (ULA).
Construcción de las distintas partes del cohete (ULA).
Secuencia de procesado del lanzador (ULA).
Rampa de lanzamiento SLC-41 en Cape Canaveral AFB (ULA).
Fases del lanzamiento (ULA).
Trayectoria de lanzamiento (ULA).
Llegada de la primera etapa del Atlas V (ULA).
La segunda etapa Centaur hacia la rampa (ULA).
Preparación de las RBSP (NASA).
Las sondas en la cofia (NASA).
El cohete en la rampa (ULA/NASA).
Lanzamiento (NASA).
Hola Daniel: ¿Cuál es la finalidad de esta misión? Más allá del conocimiento en si de cómo funcionan o se comportan los cinturones de Van Halle.
ResponderEliminar¿Será para calcular la dosis de radiación que recibe una nave tripulada que pasa por ahí con destino al espacio profundo?
Espero que sea relacionado a ello… digo en miras a una MPCV rumbo a circunnavegar la luna… muy a futuro dentro de unos 8 años.
Un saludo, soy Horacio de Argentina.
El fin es estudiar la variabilidad de los cinturones en relación con la actividad solar, básicamente. La influencia de los cinturones de radiación en misiones tripuladas es prácticamente despreciable debido al poco tiempo que pasa una nave en ellos cuando abandona LEO, como ya se determinó durante el programa Apolo.
EliminarPero los datos de RBSP sí podrían ser interesantes de cara a una misión tripulada a GEO, algo que se ha propuesto para la Orión.
Saludos.
Mil Gracias Daniel, saludos Horacio
EliminarHola,
ResponderEliminarNo conzco los detalles de la misión, pero dudo que el apogeo de la órbita que has escrito para la RBSP-B esté bien. Creo que se te ha colado un cero, ¿no?
Felicidades por el blog. Es genial.
Dani.
Sí, corregido, gracias :)
EliminarMencionas en el segundo párrafo que tienen forma hexagonal, pero sin embargo en las imágenes parece que son octogonales, no?
ResponderEliminarOctogonal, octogonal. Tenía un día espeso ayer. Gracias.
EliminarMe ha sorprendido encontrarme que la órbita geosíncrona está completamente dentro del segundo cinturón de radiación.
ResponderEliminarGEO está ligeramente por encima de los cinturones secundarios, pero sí, la radiación de electrones afecta a los satélites situados en estas órbitas y por eso deben llevar cierto blindaje para proteger los instrumentos y electrónica más sensible.
EliminarSaludos.
También se estudiará la anomalía del Atlántico Sur
ResponderEliminarme justaría que el autor o otro me contesten esta duda:
ResponderEliminarse a lanzado un atlas V con la centauro de 2 motores
y por ultimo ¿por que es necesario usar la cofia de 5 metros para usar mas de 3 cohetes auxiliares?.
1)No, la etapa Centaur es de un solo motor 4 (metros de la cofia) 0 (boosters) 1 (motores etapa centaur) = Atlas V 401.
ResponderEliminar2)Nunca he oido que sea NECESARIO usar la cofia de 5'4m en lanzamientos de más de 3 boosters, lo que no quiera decir que no esea así... a ver si otro te o puede aclarar. Pero creo que en lanzamientos con más de 3 boosters la carga será bastante elevada por lo que no me extrañaría que en todos esos casos el volumen también sea más elevado y necesiten la cofia grande, pero también puede ser por un tema de aerodinámica... lo dicho si alguien sabe algo...
muchas grasias,pero tambien proria necesitarse mas energía, ejemplo un lanzamiento de sonda espacial de todas formas la nuevos horizontes no hera tan voluminosa
Eliminary se uso la configuración 551
Una pequeña corrección din importancia, es Johns Hopkins University, con "s".
ResponderEliminarSaludos
¿Dónde la puse sin 's'?
EliminarEn John
Eliminarjajajajjajajajaj en el párrafo posterior de la imagen de 'características de instrumentos'
EliminarY en el párrafo posterior a la primera imagen también, pero es un detalle que no tiene importancia, fuera de querer ser preciso y perfeccionista.
ResponderEliminarSaludos a todos. Y gracias a Daniel. No pasa un dia sin que lea su blog, es apasionante y es un ejemplo, también los comentaristas.
Gracias :)... ahora lo cambio.
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