La ‘NASA española’ apunta a Marte

por | Jun 12, 2016 | Ciencia | 0 Comentarios

La ‘NASA española’ apunta a Marte

 

Se puede ir la NASA sin salir de la Comunidad de Madrid. La localidad de Robledo de Chavela alberga un pedacito de la agencia espacial de EEUU: uno de los tres complejos de comunicaciones que conforman la denominada Red del Espacio Profundo (Deep Space Network, DSN, en inglés). A través de esta red, que cuenta con otras dos estaciones prácticamente idénticas en Goldstone (California, EEUU) y en Canberra (Australia), los científicos mantienen contacto permanente con las naves espaciales robóticas que exploran el Sistema Solar: se comunican con ellas, les dan instrucciones, reciben los datos que transmiten y los envían al Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena, California, donde son procesados y analizados.

La localización geográfica de los tres complejos (en España, EEUU y California) no ha sido al azar. Están separados aproximadamente 120 grados en longitud, de modo que cada nave está siendo controlada siempre por alguno de los centros, con independencia del movimiento de rotación de la Tierra. «Las instalaciones son similares y tienen las mismas antenas y equipamientos. La diferencia es que el personal que las opera son estadounidenses, españoles o australianos», explica Ángel Ayala, jefe de operaciones del Complejo de Comunicaciones con el Espacio Profundo de Madrid (MDSCC, por sus siglas en inglés).

Las parábolas de las seis grandes antenas de color blanco repartidas por esta base científica contrastan con la vegetación y se divisan fácilmente desde la carretera, incluso cuando aún que dan por recorrer varios kilómetros para llegar.

 

La más grande de ellas, la antena de 70 metros de diámetro, da la bienvenida a las instalaciones madrileñas de la NASA. Esta imponente estructura (su plato mide nueve metros más que el ruedo de la plaza de toros de las Ventas) es también la más sensible. Junto al complejo se ha levantado un centro de visitantes, abierto al público, que alberga un pequeño museo con algunos objetos emblemáticos que repasan los triunfos de los estadounidenses en la carrera espacial.

En algunos de esos hitos, la estación española tuvo un papel destacado. En Madrid se recibió la primera foto de otro planeta (fue una imagen de Marte captada por la sonda Mariner IV en 1965). Aquí llegaron también las primeras palabras que Neil Armstrong pronunció cuando pisó la Luna. Su célebre frase fue transmitida a la Tierra a través de la antena de la localidad madrileña de Fresnedillas que, al igual que Cebreros (Ávila) albergó también instalaciones de la NASA en los inicios de la carrera espacial.

«Fresnedillas estaba especializada en el seguimiento de las naves del programa Apolo, mientras que Robledo y otros centros se especializaron desde el principio en el seguimiento del espacio profundo, que para la NASA es más allá de la Luna. Por eso, Fresnedillas existió mientras había interés por la carrera a la Luna. Después, la estación fue desmantelada», repasa Ayala.

 

La antena de 26 metros que se utilizó en Fresnedillas durante la misión Apolo 11 para transmitir imágenes de la Luna y comunicarse con los astronautas se encuentra ahora en Robledo, aunque en la actualidad ya no se utiliza para seguir naves espaciales.

En una de las vitrinas del museo se exhibe un fragmento de una roca lunar de casi 10 kilogramos de peso que trajeron a la Tierra los astronautas de la misión Apolo 15. La roca, con forma de balón de rubgy, fue bautizada como Great Scott y dividida en 13 pedazos, que fueron repartidos por distintos países. También hay una maqueta a tamaño real del vehículo robótico marciano Opportunity; equipamiento original de astronautas; raciones de comida envasada como las que se consumen en el espacio, con platos preparados como pollo teriyaki o huevos revueltos, o un traje de astronauta modificado que permite a los visitantes hacerse una foto como si fueran miembros de la tripulación del transbordador espacial (shuttle).

Tampoco se utiliza ya para telecomunicaciones de la NASA la antena de 34 metros que recibió la primera foto de Marte:«Ahora la usamos para radioastronomía educativa. Estudiantes de 4º de la ESO hacen prácticas con ella de forma remota. La mueven desde su aula de informática. A los profesores se les da un curso para que aprendan a usarlas», señala Cristina García Miró, ingeniera de astronomía. Este programa, que gestiona el Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA), se ha copiado de un proyecto en EEUU.

«En la actualidad, tenemos operativas cuatro antenas. Las usamos para telecomunicaciones con las sondas y ocasionalmente como radiotelescopios, para observar estrellas, galaxias, cuásares y otros objetos celestes», detalla el jefe de operaciones.

Los cuásares son las galaxias más lejanas que hay en el Universo y, según explica Cristina García, desde Robledo observan con precisión su posición en el cielo: «Están muy lejos y los vemos porque son superbrillantes, como si fueran faros. Son una referencia estupenda para la navegación, pues nos permiten saber a qué distancia está una nave, a qué velocidad se mueve y dónde se encuentra», señala la astrónoma.

 

Los científicos españoles cuentan con tiempo para las observaciones. Cristina García menciona algunos de los estudios que han realizado con estas antenas: «Las estrellas nacen, crecen y mueren. Las más masivas explotan como una supernova. Desde Robledo hicimos seguimiento histórico de una supernova, la 1993J, en el marco de una red internacional. Nos ha ofrecido mucha información sobre las últimas etapas de evolución estelar. Y hace poco, hemos detectado Helio-3 en una estrella evolucionada».

Aunque lo más frecuente es referirse a las antenas por su diámetro, para los ingenieros y el personal de las tres estaciones de la Red del Espacio Profundo «hablar de los metros de la parábola «es una vulgaridad», dice Ayala. Las denominan por su nombre, que es como su matrícula. Por ejemplo, la antena de 70 metros, «que es la más grande y la más sensible», es la DSS-63. Y las otras tres antenas que se usan en la Red del Espacio Profundo y que miden 34 metros de diámetro, son la DSS-65, DSS-54 y la DSS-55.

Las antenas se comunican con las naves espaciales por medio de ondas de radio, que son utilizadas para transportar mensajes en ambas direcciones. Durante nuestra visita, una de las antenas está comunicándose con el observatorio de Rayos-X Chandra y otra con la sonda japonesa Geotail, que investiga la dinámica de la cola magnética de la Tierra. Cuando deje de estar en su punto de mira para captar su señal, toma el relevo otra estación.

La sala de control

Todo el proceso se coordina desde la sala de control del complejo, donde se trabaja durante las 24 horas del día: «Aquí llega la información en bruto que envían las naves y se la enviamos al JPL de la NASA», señala Ángel Martín. «Nosotros somos el enlace», añade Ayala. «Trabajamos en coordinación con las otras dos estaciones de y el JPL de la NASA, que nos dice qué satélites tenemos que seguir y nos mandan la programación para toda la semana», explica Ricardo Alonso, supervisor en la sala de control.

 

Desde aquí siguieron el acercamiento de la sonda New Horizons a Plutón y su mayor luna, Caronte, el pasado mes de julio: «Interrumpimos las comunicaciones con la nave para que pudiera centrarse en recopilar información», recuerda Ayala. También captan desde aquí la señal, ya extremadamente débil, de la sonda Voyager 1, que fue lanzada en 1977 y es el primer objeto creado por el hombre que ha salido del Sistema Solar: «Con la de 70 metros ya no podemos detectarla, así que hacemos el seguimiento con varias antenas a la vez, utilizando la técnica de interferometría», explica Cristina García. «Es como observar con una antena que tiene el tamaño de la distancia que hay entre las antenas de esa red», explica.

La tendencia actual, añade la astrónoma, es construir arrays, es decir, una red de antenas, como el SKA que se construirá en Australia y Sudáfrica: «Los chinos acaban de construir un radiotelescopio de 500 metros, una antena que se llama FAST. Está genial pero si se te estropea el receptor, no puedes hacer observaciones. Pero si tienes 100 antenas de cinco metros, logras el mismo efecto y si se averían dos, puedes seguir trabajando».

 

Paseando por las instalaciones de Robledo, nos encontramos con dos halconeros. Al igual que ocurre en algunos aeropuertos, se recurre a los halcones para evitar que los pájaros aniden o dejen sus excrementos en las antenas y causen averías. La antena de de 70 metros tiene los componentes en altura, así que se llega a ellos mediante escaleras y un ascensor. A continuación, visitamos otra de las antenas que, a diferencia de la anterior, tiene el equipamiento en un sótano, de modo que se puede acceder a a su interior más fácilmente, a través de una rampa. «Por ejemplo, permite que un camión entre con repuestos», señala Ayala.

Así serán las dos futuras antenas que están siendo construidas para reforzar la Red del Espacio Profundo y poder recibir toda la información que enviarán desde Marte las misiones robóticas que la NASA y sus socios, como la Agencia Espacial Europa (ESA) enviarán en los próximos cuatro años. Los operarios trabajan en los socavones en los que se colocarán las bases de las antenas.

 

«El plan es que funcionen en 2019 y estén operativas en 2020, pues las necesitamos para poder dar servicio a todas esas nuevas misiones», explica María Benítez, jefa del proyecto de construcción de estas dos nuevas antenas, que también tendrán 34 metros. ¿Servirán para comunicarse con los primeros astronautas que vayan a Marte? El director, Ángel Martín, se muestra muy cauto: «Eso dependerá de la NASA y de los planes que tenga».

En cualquie caso, habría que modificarlas y renovarlas: «Una antena consta de la estructura, (cuatro patas y una parábola), y del equipamiento (los espejos y la electrónica), que pueden sustituirse», señala María Benítez. Quizás dentro de un par de décadas, las primeras palabras que pronuncie un ser humano en Marte también se transmitirán a Madrid.

 

FIEBRE MARCIANA

Una nueva flota de sondas y ‘rovers’ se sumarán en los próximos 5 años a las numerosas misiones que ya exploran Marte, el cuerpo más estudiado del Sistema Solar

«Marte es, con diferencia, el objeto del Sistema Solar que más naves de exploración tiene. Y en 2020 tendrá más». Ángel Ayala, jefe de operaciones del Complejo de Comunicaciones con el Espacio Profundo de Madrid (MDSCC), destaca el gran interés que hay entre las agencias espaciales por estudiar robóticamente el planeta rojo.

 

«Desde Robledo seguimos a diario hasta cinco orbitadores y dos vehículos robóticos que están en Marte», explica el ingeniero. Tres de las sondas orbitadoras son de la NASA (MRO, Maven y Mars Odyssey), una de la Agencia Espacial Europea (Mars Express) y otra de ISRO, la agencia india (MOM). «Y en octubre tendremos uno más, ExoMars2016 [de la ESA y Roscosmos], que va camino de Marte. Desde aquí seguiremos su llegada», señala Ayala. Por lo que respecta a los rovers, controlan los pasos de Curiosity y Opportunity, los dos vehículos de la NASA que están operativos en Marte en la actualidad: «Son auténticos laboratorios móviles, equipados para hacer experimentos en su superficie».

De momento no se ha fijado una fecha para enviar la primera misión tripulada a Marte, aunque tanto el presidente de EEUU, Barack Obama, como los dirigentes de la NASA sostienen que su objetivo es hacerlo en la década de los años 30.

«Marte es el siguiente salto para la NASA. Se están mandando muchas misiones y cuantas más misiones haya, más información y más datos hay que traer a la Tierra. Es uno de los retos a los que se enfrenta», señala Ángel Martín, director del MDSCC. De ahí la necesidad de construir las dos nuevas antenas de 34 metros que se están levantando tanto en Robledo de Chavela como en los complejos de Goldstone y Canberra.

En el calendario de lanzamientos para los próximos cuatro años figuran dos misiones robóticas marcianas. En 2018 despegará Insight, que estudiará los procesos internos que hay en Marte. Su lanzamiento estaba previsto para este año, pero tuvo que ser pospuesto por un problema técnico en sus sensores.

Marte y la Tierra van alejándose y acercándose a medida que orbitan alrededor del Sol, por lo que las misiones se programan para que el viaje sea lo más corto posible. Cada 26 meses se produce el máximo acercamiento, por lo que el lanzamiento ha tenido que ser pospuesto dos años. En 2020 está previsto el despegue de otra misión Mars2020, que llevará un vehículo robótico más sofisticado que Curiosity. También China ha anunciado su plan de enviar una misión a Marte en 2020.

«La NASA está siempre innovando, a todos los niveles. La siguiente innovación son los CubeSats», señala. Se trata de pequeños satélites en forma de cubo que son más baratos y no requieren un gran equipamiento: «Las próximas misiones a Marte llevarán también dos de estos pequeños satélites que cumplirán misiones puntuales cortas, como transmitir el aterrizaje. Los rovers raramente transmiten directamente a la Tierra. Suelen hacerlo a través de los satélites que orbitan el planeta», explica Ayala.

«Para nosotros, un CubeSat es como otra nave. Si hay tres en un proyecto, nos da mucho trabajo. Y en 2020, si no fuera por las nuevas antenas, no podríamos soportar toda la información que van a enviar desde Marte», señala la ingeniera de astronomía Cristina García.

Mucho más complejo será establecer un sistema de telecomunicaciones que dé servicio a los astronautas que vayan a Marte: «Una misión tripulada plantea una serie de desafíos que no se resuelven con la tecnología actual ni con nuestras antenas. Por ejemplo, querríamos enviar vídeo de alta definición y tener un ancho de banda mucho mayor que en la actualidad», señala Ayala. En la NASA están estudiando tecnologías para hacer lo más fluida posible la comunicación con los astronautas, teniendo en cuenta que incluso durante la fase de mayor acercamiento entre la Tierra y Marte, cada mensaje tarda algo más de cuatro minutos en llegar.

«La mala noticia es que nos falta mucho para ir a Marte y habrá que gastar mucho dinero. La buena noticia es que, independientemente de cuándo se consiga, ese objetivo que la NASA se ha fijado terminará desarrollando tecnologías que impulsará a la industria», asegura Ayala. «Así ha ocurrido con otras misiones. Por ejemplo, la fotografía digital es un desarrollo industrial de algo que originalmente se hizo para la astronomía. Y tu móvil tiene mucha más memoria que el computador de a bordo del Apolo 11», señala.

marte

Fuente:   http://goo.gl/3vNr5O

 

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