Domingo, 11 de octubre de 2009
LOS PROYECTOS ACTUALES DESARROLLADOS POR LA E.S.A.


Primero os reseño una lista de proyectos que en la actualidad esta llevando la Agencia Espacial Europea de forma individual y conjuntamente con otras agencias como pueden ser la NASA. Algunos de importancia os los voy a comentar aquí y otros mas adelante. Como es natural aquellos que ya estan obsoletos o que carezcan de la importancia debida, simplemente no los expondremos. Espero que os gusten.






  • Artemis
  • Cluster
  • Double Star
  • Envisat
  • ERS-2
  • GIOVE-A
  • Telescopio Espacial Hubble en colaboración con la NASA
  • Cassini-Huygens en colaboración con la NASA
  • Integral
  • Mars Express
  • Meteosat
  • Rosseta
  • SMART-1
  • SOHO en colaboración con la NASA
  • Ulysses en colaboración con la NASA
  • Venus Express
  • XMM-Newton

LA MISION CLUSTER

La misión Cluster es una misión espacial no tripulada de la Agencia Espacial Europea (ESA) que estudia la magnetosfera terrestre usando cuatro sondas idénticas que orbitan la Tierra en formación tetraédrica.

La primera vez que se propuso la misión Cluster fue en noviembre de 1982, y tras pasar una larga serie de comités, las cuatro sondas Cluster originales se perdieron al fallar el lanzamiento del Ariane 5 el 4 de junio de 1996. Desde el primer momento se propuso lanzar un quinto satélite Cluster (llamado Phoenix), pero por temor a no conseguir los resultados científicos esperados, se construyeron finalmente cuatro sondas Cluster iguales a las anteriormente malogradas, que fueron lanzadas en 2000 por un cohete Soyuz-Fregat

La constelación de satélites investiga la magnetosfera de la tierra, la capa de la atmósfera que nos protege del viento solar. Los satélites FM5 a FM8 (FM1 a FM4 fueron los que se perdieron en el lanzamiento fallido de 1996) recogen datos sobre la colisión del viento solar con el campo magnético de la tierra en tres dimensiones, como varían estos datos con el tiempo y los efectos que se producen en la atmósfera terrestre, como por ejemplo, las auroras.

Uno de los objetivos de la misión es predecir el tiempo espacial y las interrupciones en las comunicaciones con los satélites causadas por el viento solar.

Los satélites tienen forma cilíndrica (290 x 130 cm) y rotan unas 15 veces por minuto. Sus paneles solares los proveen de unos 224 vatios para sus instrumentos y para las comunicaciones.

El 16 de julio un cohete Soyuz-Fregat se lanzó desde el cosmódromo de Baikonur con dos de los satélites Cluster (llamados Salsa y Samba)en su interior, hasta una órbita a 19.000 km de altura. Los satélites usaron sus propios sistemas de propulsión para alcanzar una órbita a 119.000 km en tan sólo 57 horas.

Tres semanas después, el 9 de agosto de 2000, otro cohete Soyuz-Fregat despegó para desplegar las dos sondas Cluster hasta órbitas similares.

Las cuatro sondas maniobran formando varias formas geométricas para estudiar las características magnéticas de la atmósfera superior. El propelente usado en estas maniobras ha hecho que el peso total de las sondas se ha reducido a la mitad tras el lanzamiento.

En diciembre de 2003 las cuatro Cluster formaron una estructura piramidal de unos 200 kilómetros de separación entre ellas, distancia que se ha extendido durante 2005 varios cientos de kilómetros más.

Las órbitas tan elípticas que tienen cada uno de los satélites, los lleva a muchas regiones distintas de la magnetosfera, permitiéndoles estudiar diferentes efectos magnéticos:

  • partículas cargadas
  • campos eléctrico y magnético
  • interacciones entre las partículas cargadas del viento solar y el campo magnético terrestre.

MISIÓN DOUBLE STAR

Double Star fue una misión conjunta chino-europea y dirigida por la ESA y la Agencia Espacial China (CNSA) para el estudio de la magnetosfera terrestre, complementado la misión Cluster. En 1997 la CNSA invitó a la ESA a participar en Double Star y el 9 de julio de 2001 se firmó un acuerdo para llevar a cabo la misión conjunta.

La misión consistió en dos satélites, ambos diseñados, desarrollados y lanzados por la Administración Espacial China, volando en órbitas diferentes alrededor de la Tierra. La ESA construyó ocho de los instrumentos científicos que iban a bordo de cada satélite (los primeros instrumentos científicos europeos en volar en una misión china), siete de los cuales eran instrumentos de recambio para las Cluster y que nunca fueron usados. También puso a disposición de la misión la estación de Villafranca del Castillo para recoger datos de los satélites durante varias horas al día.

El primer satélite (denominado Tan Ce 1, ó TC-1, Explorador 1 en chino) fue lanzado a las 20:06 CET del 29 de diciembre de 2003 por un cohete Larga Marcha 2C a una órbita ecuatorial elíptica de 550 x 66.970 km y con una inclinación orbital de 28,5 grados desde el Centro Espacial de Xichang. Desde esa órbita pudo estudiar la enorme magnetocola, la región de la magnetosfera en que las partículas son acelerada hacia los polos magnéticos de la Tierra por un proceso denominado reconexión. TC-1 reentró en la atmósfera terrestre el 14 de octubre de 2007.

El segundo satélite (Tan Ce 2 ó TC-2, Explorador 2) fue lanzado a una órbita polar de 700 x 39.000 km (con un periodo de 11,7 horas) a las 15:15 CET del 25 de julio de 2004, dedicándose a estudiar los procesos que tienen lugar sobre los polos magnéticos y el desarrollo de las auroras polares.

En agosto de 2007 se perdió el contacto con TC-2, recuperándose en noviembre del mismo año. Se consiguieron reactivar los instrumentos europeos, con los que el satélite sigue recogiendo datos.

La duración de la misión principal era de 18 meses, y más tarde fue extendida.

EL SATÉLITE ENVISAT

El satélite Envisat (Environmental Satellite) es un satélite de observación terrestre construido por la Agencia Espacial Europea (ESA). Fue lanzado el 1 de marzo de 2002 en un cohete Ariane 5 en una órbita polar síncrona con el Sol a una altura de 790 km (+/− 10 km). Orbita la Tierra en un periodo de cerca de 101 minutos con un periodo de repetición de ciclos cada 35 días.

El Envisat es el mayor observatorio de la atmósfera y superficie terrestre lanzado hasta la fecha (junio de 2005) disponiendo de 9 instrumentos para obtener información sobre la superficie de la Tierra, los océanos y la atmósfera.

Su mision sera la de controlar el calentamiento global, el grado de la contaminación atmosférica y controlar los riesgos de desastres naturales para poder mitigar sus efectos. Su peso es de 8,2 t

Para esta misión, que bate todos los récord de lanzamiento de peso, el Arianne-5 fue equipado por primera vez con una cápsula en su extremo de 17 metros que envuelve y protege al mayor satélite construido de Europa, según el consorcio europeo Arianespace. Fabricado por un consorcio de una cincuentena de empresas bajo la dirección de ASTRIUM, Envisat quedará situado en una orbita geoestacionaria casi polar.

Tras desplegar sus antenas solares, Envisat alcanzará una dimensión de 25 metros de largo por 10 de ancho y dará una vuelta a la Tierra cada cien minutos.

Una vez en órbita, que estará inclinada 98 grados con respecto al ecuador, sobrevolará los polos a 800 km de altitud y podrá analizar siempre las zonas a la misma hora solar. Desde esa posición privilegiada, nada deberá escapar a los diez instrumentos con los que va equipado: gases de efecto invernadero, cambios del nivel de los océanos, fusión de glaciares, destrucción de bosques tropicales, restos de hidrocarburos en el mar, inundaciones, erupciones volcánicas o el fenómeno de "El Niño", entre otros.

Los instrumentos GOMOS, MIPAS y SCIAMACHY tienen la misión de sondear y cartografiar la atmósfera, con el fin de determinar las concentraciones de gases de efecto invernadero o los contaminantes industriales, y seguir la evolución del agujero en la capa de ozono. SCIAMACHY analizará también los efectos de los incendios forestales, de las tormentas de polvo y las erupciones volcánicas.

El espectrómetro MERIS captará los colores de los mares y océanos, de forma que verá, por ejemplo, el paso del azul normal al rojo característico de la proliferación de algas, identificará los diferentes estadios en el crecimiento de las plantas y medirá los niveles de clorofila.

Entre otros,el ENVISAT dispone de 4 sistemas que pueden interesar: DORIS, RA-2, MWR, ARR.

SATÉLITE ERS

El European Remote Sensing Satellite (ERS) se convirtió en el primer satélite de observación de la Tierra lanzado por la Agencia Espacial Europea (ESA), al ser lanzado el 17 de julio de 1991, por un Ariane 4 desde Kourou (Guyana Francesa), a una órbita polar síncrona con el sol a una altura de entre 782 y 785 km.

El ERS-1 llevaba una serie de instrumentos de observación terrestre que recopilaron datos sobre nuestro planeta:

  • Un altímetro radar operando en la banda Ku
  • Un radiómetro infrarrojo de cuatro canales para medir temperaturas en la superficie del mar y en la cima de las nubes
  • Un emisor de microondas
  • Un radar de apertura sintética
  • Un escaterómetro para el estudio de vientos


Para determinar su órbita con precisión, el satélite incluía el PRARE (Precision Range and Range-Rate Equipment) y un retrorreflector láser. El PRARE nunca llegó a estar operativo, y el retrorreflector se usó para calibrar el altímetro.

Un fallo del ordenador y los giroscopios del ERS-1, provocó el fin de operaciones el 10 de marzo de 2000, mucho después de lo previsto inicialmente.

Su sucesor, ERS-2, fue lanzado el 21 de abril de 1995 también por un Ariane 4 desde Kourou. Es prácticamente igual al ERS-1, pero añadiendo el GOME (Global Ozone Monitoring Experiment) y un espectrómetro de absorción. Cuando ERS-2 fue lanzado, compartía el mismo plano orbital con el ERS-1, lo cual posibilitó una misión de "tándem", con el ERS-2 pasando por la misma zona que el ERS-1 había recorrido un día antes.

ERS-2 ha estado operando sin giroscopios desde febrero de 2001, lo cual ha significado una degradación en algunos datos obtenidos por los instrumentos. El 22 de junio de 2003, hubo un grave fallo a bordo, por lo que los instrumentos solo funcionan cuando el satélite es visible desde alguna estación terrestre. Desde que se conoció este fallo, se han habilitado algunas estaciones terrestres adicionales, para aumentar la capacidad de recolección de datos del satélite. El escaterómetro y el GOME eran los únicos instrumentos de su tipo en órbita hasta el lanzamiento en 2006 del MetOp.

El sucesor del ERS-2 es el Envisat.

EL TELESCOPIO ESPACIA HUBBLE 

El Telescopio espacial Hubble (HST por sus siglas en inglés) es un telescopio robótico localizado en los bordes exteriores de la atmósfera, en órbita circular alrededor de la Tierra a 593 km sobre el nivel del mar, con un periodo orbital entre 96 y 97 min. Denominado de esa forma en honor de Edwin Hubble, fue puesto en órbita el 24 de abril de 1990 en la misión STS-31 y como un proyecto conjunto de la NASA y de la ESA inaugurando el programa de Grandes Observatorios. El telescopio puede obtener imágenes con una resolución óptica mayor de 0,1 segundos de arco. La ventaja de disponer de un telescopio más allá de la atmósfera radica, principalmente, en que de esta manera se pueden eliminar los efectos de la turbulencia atmosférica, siendo posible alcanzar el límite de difracción como resolución óptica del instrumento. Además, la atmósfera absorbe fuertemente la radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo, disminuyendo la calidad de las imágenes e imposibilitando la adquisición de espectros en ciertas bandas caracterizadas por la absorción de la atmósfera terrestre. Los telescopios terrestres se ven también afectados por factores meteorológicos (presencia de nubes) y la contaminación lumínica ocasionada por los grandes asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicación de telescopios terrestres.

Una de las características del HST es la posibilidad de ser visitado por astronautas en las llamadas misiones de servicio (SM, por sus iniciales en inglés). Durante las misiones de servicio se pueden arreglar elementos estropeados, instalar nuevos instrumentos y elevar la órbita del telescopio. Hasta la fecha se han realizado 5 misiones de servicio (SM1, SM2, SM3A, SM3B y SM4). La última tuvo lugar en mayo de 2009 y en ella se produjo la mejora más drástica de la capacidad instrumental del HST, al instalarse dos nuevos instrumentos (WFC3 y COS), repararse otros dos (ACS y STIS) y mejorar otro más (FGS).

El telescopio tiene una masa en torno a 11 toneladas, de forma cilíndrica con una longitud de 13,2 m y un diámetro máximo de 4,2 m. El coste del HST ascendió (en 1990) a 2000 millones de dólares estadounidenses. Inicialmente un fallo en el pulido del espejo primario del telescopio fabricado por Perkin Elmer produjo imágenes ligeramente desenfocadas debido a aberraciones esféricas. Aunque este fallo fue considerado en su día como una importante negligencia por parte del proyecto, la primera misión de servicio al telescopio espacial pudo instalar un sistema de corrección óptica capaz de corregir el defecto del espejo primario (COSTAR, iniciales en inglés de Óptica correctora como reemplazo axial del telescopio espacial) alcanzándose las especificaciones de resolución inicialmente previstas.

El HST es un telescopio de tipo reflector y su espejo primario tiene un diámetro de 2,4 m. Para la exploración del cielo incorpora en la actualidad cuatro instrumentos con capacidad de obtener imágenes y espectros, un espectrógrafo y tres sensores de guiado fino que pueden actuar como interferómetros. Para la generación de electricidad se emplean dos paneles solares que alimentan las cámaras, los cuatro motores empleados para orientar y estabilizar el telescopio, los equipos de refrigeración de los instrumentos y la electrónica del telescopio. Así mismo, el HST dispone de baterías recargables a partir de los paneles solares que le permiten utilizar la electricidad almacenada cuando la Tierra eclipsa el Sol o cuando la orientación de los paneles solares no es la apropiada.

Ya desde su diseño, el HST se concibió como un telescopio espacial que podría ser visitado por el transbordador espacial. Las razones para esa capacidad son:

  • Poder reparar elementos estropeados. El espacio es un entorno agresivo para un satélite debido al efecto sobre los elementos electrónicos de las partículas elementales cargadas que se desplazan a gran velocidad y a la posibilidad de impactos con micropartículas. Por ese motivo, estaba claro desde el principio que algunas partes del HST fallarían en un plazo no muy largo.
  • Instalar nuevos instrumentos, ya sean instrumentos científicos u otras partes del telescopio. Dada la rápida evolución de la tecnología, los detectores u ordenadores (por poner dos ejemplos) disponibles durante la larga vida del telescopio son superiores a los que originalmente se instalaron antes de su lanzamiento. Las visitas del transbordador permite actualizar esos elementos y así mejorar la capacidad del HST.
  • Mantener la órbita del telescopio. Debido al rozamiento con la atmósfera (muy tenue pero no inexistente a esa altura), el telescopio es frenado muy lentamente y, como consecuencia de la atracción gravitatoria terrestre, pierde altura. Cada vez que el HST es visitado, el transbordador espacial ha de empujarlo a una órbita ligeramente más alta.

La primera misión de servicio se llevó a cabo con el transbordador Endeavour (STS-61) en diciembre de 1993 y tuvo una duración de diez días. El plan de la SM1 estuvo fuertemente condicionado por la aberración esférica detectada tres años antes en el espejo primario. Las dos reparaciones más importantes fueron la sustitución del Fotómetro de Alta Velocidad (HSP, por sus iniciales en inglés) por la óptica correctora COSTAR y la instalación de la Cámara Planetaria y de Gran Angular 2 (WFPC2) en el lugar de la cámara original (WFPC). El propósito de COSTAR era el conseguir el enfoque correcto de los otros tres instrumentos axiles originales del telescopio (la Cámara de Objetos Débiles o FOC, el Espectrógrafo de Objetos Débiles o FOS y el Espectrógrafo Goddard de Alta Resolución o GHRS). La WFPC2 ya incorporaba su propia corrección del efecto de la aberración esférica del espejo primario. Además, se instalaron dos nuevos paneles solares, cuatro giroscopios, dos unidades eléctricas de control, dos magnetómetros y un nuevo ordenador de a bordo. Por último, la órbita del HST fue elevada por primera vez desde su lanzamiento.

La SM1 estuvo rodeada de gran expectación. Por ejemplo, la revista New Scientist declaraba antes de su ejecución que constituía “la reparación más ambiciosa de la historia de la aeronáutica”. El éxito de la misión fue total hasta el punto que el jefe científico del proyecto, Edward J. Weiler, declaró que "el Hubble ha quedado reparado a un grado que nunca hubiéramos soñado”

(Continuará en otro articulo...)

Fdo. Cristobal Aguilar.




Publicado por cristobalaguilar @ 23:55  | Astronom?a
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