Actividad Espacial (Abr 17)

ACTIVIDAD  ESPACIAL

(Al 31 de Marzo de 2017)

reloj atomico PRUEBA EN ORBITA DE RELOJ ATOMICO

En Febrero 2017 el reloj atómico de nueva-generación de la NASA Deep Space Atomic Clock (DSAC), fue instalado en el satélite Orbital Test Bed (OTB1), de la empresa Surrey Satellite Tecnology, Englewood, Colorado, que le llevara al espacio a finales de 2017 como parte del Space Test Program (STP-2) de la USAF abordo del Lanzador Pesado Falcon 9 de SpaceX.

Como es sabido la mantención de una escala de tiempo de máxima precisión es vital para la navegación espacial, y su disposición presionaste ad portas de futuras misiones de espacio profundo. Este reloj atómico de ion de mercurio con un “corrimiento” inferior a 1 nanosegundo en 10 días, es más pequeño, liviano y 100 veces más estable y preciso que cualquier otro usado anteriormente en misiones espaciales de largo aliento.

tubo atomicoEl DSAC usa las propiedades de la transición hiperfina de iones de mercurio 199 en la frecuencia de 40,50 GHz para controlar la frecuencia de un oscilador de cuarzo a un valor cuasi constante. Esta mecánica se realiza confinando iones de mercurio en una trampa con campos eléctricos protegida con campos magnéticos y blindajes. De este modo se dispone de un ambiente estable para medir la transición hiperfina exactamente, minimizando la sensibilidad a la temperatura y a variaciones magnéticas; acoplando tales características operacionales al hecho que esta tecnología casi no ocupa elementos fungibles, resulta un reloj atómico adecuado a misiones espaciales de laaaaarga duración.

La Unidad de Demostración (DU) tiene un tamaño de 29x26x23 cm, una masa de 17,5 kg y consume 44 w. Aparte de estudiar las características del DSAC se intentara identificar  mejorías necesarias para su versión definitiva, en particular elementos susceptibles para reducir tamaño, masa y potencia.

Por lo que se refiere al rastreo donde se ocupa el método “two-way” consistente en que la estación terrestre envía una señal a la nave y queda esperando la respuesta: la medición del tiempo transcurrido  permite calcular su distancia. Tales mediciones en manos de un equipo de expertos en navegación revelan la trayectoria de la nave, y por tanto su evolución, permitiendo determinar las correcciones requeridas para seguir la requerida.

El reloj de elevada estabilidad que nos ocupa permite el rastreo “one-way”, en el cual no se necesita recibir/esperar la respuesta de vuelta. La medición de rastreo es efectuada abordo y procesada con un sistema de navegación en la nave, de modo de auto determinar la trayectoria y las correcciones a aplicar.

A más del rastreo el DSAC mejorara la precisión y cantidad de radio data usada por los científicos para determinar el campo gravitatorio de un planeta y explorar su atmosfera.

jwst a camara acusticaPROBANDO AL JSWT

En la actualidad se va completando la batería de pruebas a las que debe someterse todo vehículo espacial si se quiere que sobreviva las titánicas vibraciones, ondas acústicas, aceleraciones, etc., del lanzamiento, para luego habitar incólume soportando gélidas temperaturas, radiaciones, partículas, y… otro etc.

En el caso del Telescopio Espacial James Web tal tarea resulta un gran desafío, sea por su tamaño, por tratarse de una estructura que debe viajar plegada para luego tomar su forma operacional, como por los requisitos que debe cumplir su óptica. Una de estas pruebas fue la de someterlo a vibraciones que fluctuaban entre 5 y 100 veces por segundo. En Diciembre de 2016 la prueba se detuvo automáticamente cuando un acelerómetro dio lecturas que excedían valores predichos; tal anomalía resulto ser causada por un pequeño, pero indeseado, movimiento de los  mecanismos restrictores usados al lanzamiento, para mantener una de las alas de espejos firmemente plegada.

El análisis en detalle de los datos del sensor, repetición del test en niveles inferiores de frecuencia, mas simulaciones computacionales confirmaron que la vibración era suficientemente poderosa y la resonancia del telescopio a frecuencias especificas tan grande como para generar estos pequeños movimientos. Termino concluyéndose que no había un defecto, sino que la prueba estaba excediendo las cargas reales del lanzamiento con el cohete Ariane de ESA.

jwst a oscuraLuego de la suspensión de casi un mes, y la modificación del perfil del test se le prosiguió a fines de Diciembre de 2016, repitiéndosele para los otros dos ejes de modo de completar la verificación en tres dimensiones.

A continuación de estos test de vibraciones, se procedió a “envolver”al telescopio dentro de un “ropero limpio” para llevarlo a través de varias puertas de acero de unos 30 cm de espesor cada una a la gran Cámara de Test Acústico, donde se le expuso al ensordecedor bramido del lanzamiento. Luego a oscuras en su gran sala limpia, expertos le observaron, tal como se muestra en la imagen, con linternas ultravioleta para detectar algún elemento desprendido con los zarandeos a los que fue sometido.

manutencion espacialCAPACIDAD DE ENCUENTRO ESPACIAL AUTOMATICO

Un sistema de computación hibrida desarrollado en el Centro Espacial Goddard de NASA, y conocido como Raven, es la tecnología detrás de un ambicioso experimento para probar una capacidad de navegación relativa y de encuentro autónomo.

Desarrollado por la División de Proyectos de Prestación de Servicios a Satélites, o SSPD, el modulo fue lanzado el 19 de Febrero en un Dragon de SpaceX, junto con otros experimentos y desplegados por el exterior de la Estación Espacial en un pallet dedicado. Raven está probando y madurando sensores visible, infrarrojo y lidar (laser), y algoritmos de visión mecánica; el modulo aproximara la NASA un paso más en la revolucionaria capacidad de autopilotaje a aplicar en muchas de sus futuras misiones.

raven en la issDesde los días pre-Apollo, NASA ha acoplado con éxito naves espaciales mientras vuelan por el espacio. No obstante, todas las operaciones involucraban la intervención de ingenieros que orquestaban los movimientos desde tierra. El objetivo de Raven es desarrollar y madurar tecnologías que en definitiva se liberen de la dependencia humana y den al navío espacial la autonomía de alcanzar y engancharse con otro en tiempo real.

Raven dispone de la tecnología base para un sistema de navegación relativa. Lo que no se aprecia en su totalidad es que esos sensores no podrían hacer su tarea si no fuese por otra muy efectiva tecnología: SpaceCube, el mago tras bambalinas que hace posible esta demostración.

SpaceCube es una plataforma de computación de vuelo, muy veloz y reconfigurable que los expertos de Goddard demostraron por primera vez durante un experimento de navegación relativa en la Misión de Servicio número 4 de Hubble en 2009. En ese experimento Raven, los módulos sensores sirvieron de ojos y SpaceCube, como cerebro, analizaba datos y controlaba a los componentes: “Ojos” y “cerebro” juntos, crearon la capacidad de autopilotaje.

De SpaceCube ha evolucionado una familia de computadores de vuelo destacados por velocidades entre 10 y 100 veces mayor que el comúnmente usado procesador RAD750, el cual siendo inmune a los afectos adversos de la radiación, es lento y varias generaciones detrás de procesadores comerciales.

Los procesadores SpaceCube logran su potencia en la “trituración” de datos porque los expertos de Goddard hermanaron circuitos integrados tolerantes a la radiación, programados para efectuar tareas de computación simultáneamente, con algoritmos que detectan y corrigen alteraciones inducidas por radiación en los datos recolectados. Consecuentemente, estos sistemas híbridos son casi tan confiables como el RAD750, pero varios órdenes de magnitud más rápidos, y capaces de ejecutar complejos cálculos normalmente limitados a sistemas terrestres.

Durante sus dos años en la Estación Espacial, Raven “vera” naves que llegan y salen, alimentando lo que “ve” a SpaceCube 2.0, quien ejecutara un conjunto de algoritmos de pose, o un conjunto de instrucciones, para estimar la distancia relativa entre Raven y el vehículo al que “mira”. Luego, basado en estos cálculos Space Cube 2.0 envía autónomamente comandos que mantienen los sensores atentos al vehículo, y continúan rastreándolo. Mientras esto ocurre, operadores NASA en tierra vigilan las tecnologías Raven, poniendo atención a cómo funcionan como sistema efectuando los ajustes necesarios para mejorar las habilidades de rastreo de Raven.

Las tecnologías Raven serán aplicadas a futuras misiones, por ejemplo en 2020 Restore-L se adosara al satélite Landsat 7 para recargarlo de combustible y reubicarlo.

SpaceCube 2.0, no es el único procesador trabajando en la Estación Espacial actualmente en el pallet experimental externo del Programa de Tecnología Espacial del Dodo. SpaceCube 1.0 se utiliza como interface de comunicaciones entre los servicios de datos de la estación y los múltiples experimentos del pallet. Se agrega una versión miniaturizada SpaceCube Mini operando dos experimentos de NASA y el DoD. Finalmente debemos agregar la prueba de otros dos computadores miniatura desarrollados con la Universidad de Florida con partes comerciales.

 Extracto de los boletines publicados por Jonathan Mc Dowell en su página www.planet4589.org/jsr.html, y con su autorización.

LANZAMIENTOS ORBITALES RECIENTES

Fecha/hr:mn (UTC) Nombre Lanzador Centro de Lanzamiento Misión
14-Feb 21:39

SkyBrasil-1

Telkom-3S

Ariane 5ECA Kourou Comunicaciones

Comunicaciones

15-Feb 03:58

Cartosat-2 Series/4

INS-1A

INS-1B

BGUSat

PEASSS

Al-Farabi 1

Dido-2

Nayif-1

Lemur-2-Jopanbutra

Lemur-2-Spire-Minions

Lemur-2-Satchmo

Lemur-2-Rdeaton

Lemur-2-Smita-Sharad

Lemur-2-Mia-Grace

Lemur-2-NoguesCorreig

Lemur-2-Tachikoma

Flock 3p-(1 a 88)

PSLV-XL Sriharikota Imágenes

Tecnología

Imágenes

Tecnología

Tecnología

Tecnología

Microgravedad

Tecnología

Com/Met-RO

Com/Met-RO

Com/Met-RO

Com/Met-RO

Com/Met-RO

Com/Met-RO

Com/Met-RO

Com/Met-RO

Imágenes

19-Feb 14:39
Dragon CRS-10
Falcon 9 Kennedy Carguero
22-Feb 05:58

Progress MS-05

Soyuz-U Baykonur Carguero
01-Mar 17:49

USA 274

USA 274 P/L 2

Atlas V 401 Vandenberg Sigint

Sigint

02-Mar 23:53

Tiankun-1

KT-2 Jiuquan Tecnologia
06-Mar 10:25
Lemur-2-Trutna
Lemur-2-TrutnaHD
ISS, LEO AIS/MetRO

AIS/MetRO

06-Mar 15:05
Lemur-2-Austintacious
Lemur-2-Redfern-Goes
ISS, LEO AIS/RO

AIS/RO

06-Mar 18:20
TechEdSat-5
ISS, LEO Tecnologia
07-Mar 01:49

Sentinel-2B

Vega CSG Imágenes
16-Mar 06:00

Echostar 23

Falcon 9 Kennedy LC39A Comunicaciones
17-Mar 01:20

IGS Radar 5

H-IIA 202 Tanegashima Imagenes Radar
19-Mar 00:18

WGS 9

Delta 4M+(5,4) Cañaveral Comunicaciones

 PROGRAMA  DE  LANZAMIENTOS   A LA ESTACION ESPACIAL

(src: spaceflight now)

Por definir OA-7 Atlas 5 Cañaveral Carguero
Por definir SpaceX CRS 11 Falcon 9 Cañaveral Carguero
20-Abr 07:13 ISS 50S Soyuz Baikonur Módulo Tripulado
15-Jun Por definir Progress 67P Soyuz Baikonur Carguero
28-Jul Por definir ISS 51S Soyuz Baikonur Módulo Tripulado
01-Ago Por definir SpaceX CRS 12 Falcon 9 Cañaveral Carguero
12-Sep Por definir ISS 52S Soyuz Baikonur Modulo Tripulado
01-Oct Por definir OA-8 Antares Wallops Carguero
12-Oct Por definir Progress 68P Soyuz Baikonur Carguero
26-Oct Por definir ISS 53S Soyuz Baikonur Modulo Tripulado
**-*      Por definir SpaceX CRS 13 Falcon 9 Cañaveral Carguero
17-Nov Por definir OA-9 Antares Wallops Carguero
**-Nov Por definir Crew Dragon Demo1 Falcon 9 Cañaveral Prueba sin tripulación


ESTACIONES  ESPACIALES 

 INTERNATIONAL SPACE STATION:

iss y modulos

Módulos tripulados: (se indica fecha de arribo y estimada de regreso)

Soyuz MS-02: en Poisk (21 Oct 2016)

Llevó a los astronautas Sergey Ryzhikov y Andrey Borisenko de Roscosmos y Shane Kimbrough de NASA.

Soyuz MS-03: en Rassvet (19 Nov 2016)

Llevo a los astronautas Oleg Novitskiy de Roscosmos, Thomas Pesquet de ESA y Peggy Whitson de NASA.

Expediciones:

Expedición 50: Se inicia el 30 de Octubre de 2016 a las 00:35 UTC, a continuación de una ceremonia de cambio de comando el 28 de Octubre a las 19:37 UTC, quedando con tres astronautas: Shane Kimbrough, Sergey Ryshikov y Andrey Borisenko.

El 17 de Noviembre se lanzó el módulo tripulado Soyuz MS-03 llevando a Novitskiy,  Pesquet y Whitson. La nave se conectó con el puerto Rassvet a las 21:58 UTC del 19 de Noviembre, completando la dotación.

exp 50

Cargueros

                Dragon CRS-10: en nadir de Harmony (Feb 23 a Mar 18 )

El 19 de Febrero se lanzo desde el Kennedy Space Center (KSC) el Dragon CRS-10 en un SpaceX Falcon 9; la primera operacion no-NASA de lanzamiento desde el KSC y el primero en el KSC desde 2011. Previos lanzamientos de Falcon 9 desde la costa este ocurrieron desde el SLC40 de Cabo Cañaveral; ahora la primera etapa se poso en el LZ1 del Cabo.

Un primer intento de acoplamiento el 22 de Febrero fue abortado a 1,2 km de distancia debido a un error del sistema de navegacion. El siguiente intento al dia siguiente fue exitoso y Dragon fue cogido por el brazo robotico a las 10:44 UTC para ser acoplado al módulo Harmony.

El 18 de Marzo a las 21:45 UTC Dragon fue desconectado de Harmony y liberado por el Canadarm-2 a las 09:11 UTC del dia siguiente. Luego de un encendido de deorbita a las 13:55 UTC amarizo en el Pacifico cerca de las coordenadas 31 44N 121 15W a las 14:46 UTC trayendo 1.652 kg de carga, que incluian 104 kg de equipo de actividad extravehicular no especificado.

                Progress 66P M-05:  en Pirs (Feb 24 )

Lanzado el 22 de Febrero desde Baykonur en el ultimo cohete Soyuz-U-PVB, se acoplo a Pirs el dia 24 a las 08:30 UTC.

El primer vuelo del Soyuz-U es de 1973 siendo la variante principal en uso desde 1976 cuando se retiro el Voskhod 11A57. La variante Molniya volo por ultima vez en 2010; la –U fue la ultima version de la era Sovietica aun en uso. Las variantes Soyuz aun en servicio son: Soyuz-FG, Soyuz-2-1a, Soyuz-2-1b, Soyuz-2-1v, y las variantes de Guyana Francesa: 2-1a/b, conocidas como ST-A y ST-B.

 Actividades especiales:

El desplegador NanoRacks NRCSD-10 fue extraido del compartimento hermetico de Kibo el 6 de Marzo. Cuatro Lemur de SpireGlobal y el TechEdSat-5 fueron desplegados el mismo dia. Los satelites fueron llevados por HTV-6 en Diciembre. TechEdSat-5 lleva un experimento ExoBrake para efectuar una reentrada semi-controlada.

Los brazos roboticos Dextre y Canadarm-2 fueron usados para descargar los experimento en el baul externo de carga entre el 25 de Febrero y el 7 de Marzo siguiendo una complicada secuencia que involucro los dos brazos principales de Dextre y su EOTP (Enhanced ORU Temp Platform, una posicion de almacenaje). Los experimentos fueron instalados en los Express Logistics Carriers ELC-1 y ELC-4 en el station truss. Los viejos experimentos de ELC-1, ELC-2, y ELC-4 fueron quitados para desecharlos.

Sumando un total de 811 kg fueron destruidos en la reentrada cuando el baul del Dragon fue eyectado a continuacion del encendido de deorbita.

Orbita:

altura iss

Al 31 de Marzo 2017: 399×409 km x 51,6°.

LABORATORIOS ESPACIALES CHINOS

 TIANGONG  1 (TG-1)

tg1

Vuela desocupado desde la conclusión exitosa de la misión Shenzhou 10 iniciada el 11 de Junio de 2013, cuando fue habitado por tres taykonautas, entre el 13 y el 23 del mes.

El 21 de Marzo de 2017 China anunció el fin del “servicio de datos” con él.

En estas condiciones se espera que reentre en la atmósfera en la segunda mitad de 2017.

Orbita: 

alt tg1

Al 28 Marzo 2017: 332×358 km 42,8°.

TIANGONG 2 (TG-2)

tg2

Este segundo laboratorio espacial chino fue lanzado el 15 de Septiembre de 2016. Tiene una masa de 8.600 kg y fue puesto en una órbita de bajo perigeo por un cohete CZ-2F.

El 16 de Septiembre alrededor de las 09:04 UTC se le elevó desde una órbita de 197×373 km a otra de 369×378 km x 42,8°, muy parecida a la de Tiangong 1; el 26 de Septiembre fue cambiado a otra de 381×389 km.

Con una longitud de 14,4 mt y un diámetro máximo de 4,2, su gran diferencia con el anterior laboratorio es un segundo nodo de conexión y su capacidad para mantener por 20 días una tripulación de tres taykonautas.

Orbita:

Al 28 de Marzo de 2017: 374×383 km  42,8°.

******************************************************************

WGS 9

Este Satelite de Comunicaciones de Banda Ancha sera agregado a la constelacion del Departamento de Defensa Norteamericano. Esta parcialmente financiado por paises aliados aunque es aun de propiedad y operado por la USAF.

Un cohete Delta 4 de ULA lo llevo el 19 de Marzo, primero a una orbita de estacionamiento de 185×6.097 km x 27,6° y luego a una supersincronica de transferencia de 430×44,262 km x 27,0°. La segunda etapa Delta 377 fue deorbitado sobre el Pacifico cerca de las Filipinas reentrando alrededor de las 12:30 UTC.

IGS R5

A las 01:20 UTC del 17 de Marzo, Japon lanzo el Joho shushu eisei Reda 5-goki (IGS Radar 5), un satelite espia en orbita polar.

ECHOSTAR 23

Este satelite de comunicaciones, lanzado el 16 de Marzo a las 06:00 UTC para proveer servicios de television a Brasil y America Latina por Echostar Corporation. Se utilizo un Falcon F31 cuya primera etapa no se recupero por no disponer de patas de aterrizaje.

SENTINEL-2B

El 7 de Marzo se lanzo con un Vega VV09 el satelite de imágenes Sentinel-2B, parte del sistema de observacion terrestre Europeo Copernico.

IGS R5

El 5 de Marzo a las 01:20 UTC, Japon lanzo a una orbita polar al satelite espia de señales Joho Shushu Eisei Reda 5-goki (IGS Radar 5).

KT-2

El 2 de Marzo la agencia de misiles China CASIC lanzo el KT-2, un nuevo lanzador orbital desarrollado por la cuarta Academia de CASIC, poniendo en orbita el pequeño satelite Tiankun-1 construido por la segunda Academia de CASIC (CCMETA). Se trata de la prueba de un nuevo bus satelital con una masa probable de unos pocos cientos de kilos.

Segun Jonathan, el sabe que el unico gran misile desarrollado previamente por CASIC fue el DF-21 y su hermano submarino JL-1; los lanzadores KT-1 y KZ-1 se cree que estan basados en el DF-21. Se ha sugerido que KT-2 esta basado en el misil DF-31 originalmente desarrollado por CALT el rival de CASIC que construyo el cohete CZ-11 basado en ese misil. Esto resulta extraño, pero similar al modo en que los lideres de China hicieron que el CALT de Beijing y la oficina de Shanghai desarrollaran los lanzadores rivales-similares CZ-2 y FB-1 en los 70.

NROL-79

Un Atlas V, lanzado por ULA desde Vandenberg el 01 de Marzo a las 17:49 UTC, llevo a una orbita de 1.010×1.200 km x 63° un par de satelites para el sistema de inteligencia INTRUDER de la NRO/Navy. Ambos satelites fueron observados por aficionados el 3 de Marzo.

La segunda etapa Centauro fue deorbitada al sur de Australia en su primera orbita, impactando alrededor de la 19:56 UTC.

PSLV-37

El 15 de Febrero el cohete PSLV indio instalo la cifra record de 104 cargas en orbita. La carga principal de 714 kg fue un satélite de la serie Cartosat-2, el cuarto de tales satélites de imágenes de ISRO. Dos cargas tecnologicas de 10 kg INS-1 (Nanosatelite Indio) fueron llevas, ademas de 25 dispensadores QuadPack de cubesats de la compañia holandesa ISISSpace. Uno de estos cubesats para SpacePharma (compañia Suizo/Israeli), Universidad Ben Gurion, Universidad Nacional Al-Farabi Kazakh, Centro Espacial Rashid (Dubai), y el laboratorio de investigaciones holandes TNO.  Otro par de QuadPacks llevo 8 satelites Lemur de SpireGlobal. Los restantes 22 QuadPacks portaban 88 satelites de imagenes Flock-3p para Planet (San Francisco).

El 22 de Marzo aun continuaba el proceso de identificacion de esos 104 satelites con la mayoria de los Flock-3p asociados a un numero de catalogo. El satelite Nayif-1 con su carga de radio aficion Funcube-5 a sido designado por AMSAT Emirates-OSCAR-88. Los satelites Lemur de  SpireGlobal aun no se han identificados.

NOTICIAS VARIAS

 CASSINI

La sonda Cassini continua con sus aproximaciones a los anillos en una orbita de 86,600×1.226.000 km x 63,6° en torno a Saturno.

Tal orbita congelada del tipo “Molniya” explota una peculiaridad de la mecanica orbital: un objeto con una orbita de inclinacion i alrededor de un planeta achatado como la Tierra o Saturno sufre de una perturbacion que hace rotar el plano orbital a una tasa proporcional a 4-5sen2 (i), que es cero cuando i=63,4°. Usando esta inclinacion “magica” se mantiene el acercamiento a Saturno en el plano de los anillos en lugar de dejarla desplazarse a latitudes elevadas. El 22 de Abril Cassini realizara su ultimo acercamiento a Titan; esto reducira el periapsis a solo 2.600 km sobre la cumbre de las nubes de Saturno iniciandose la Proximal Orbits phase de la mision. Tambien marcara un record de distancia minima al planeta, batiendo su propio record de Junio de 2004 cuando llego a 18.100 durante su llegada.

 JUNO

NASA ha decidido no hacer uso del motor principal de este orbitador joviano, ya que su confiabilidad esta en duda, para alterar su orbita.

Desde el 24 de Febrero Juno permanece en una orbita de 3.750×7.973.000 km x 90,7° con un periodo orbital de 53 dias. Llegara al apojove el 1 de Marzo y al quinto perijove a las 08:50 UTC del 27 de Marzo.

La mayor parte de la informacion cientifica critica es tomada durante estos perijoves cuando la nave “roza” las cumbres de las nubes del planeta. Quedando en la orbita elevada significa alargar la mision, por lo que los largos intervalos entre perijoves seran bienvenidos por quienes analizan este aluvion de datos.

 

Nota aclaratoria: Acá se definen las órbitas, con la notación: P A I, que corresponde a periapsis (P), apoapsis (A), e inclinación (I) del plano orbital referido al plano de referencia que corresponda: el plano ecuatorial  del planeta si se trata de sus satélites u orbitadores, el plano de la eclíptica si el cuerpo central es el Sol.

Se usa la notación AxB para especificar la masa total (A) y la masa sin propelentes o seca (B) de los satélites.

León Villán Escalona

(Socio 849)