Orbitadores artificiales de Marte - MAVEN

MISIÓN MAVEN A MARTE.

Actualizaciones de estado (15/09/2014) - NASA

La nave espacial MAVEN está llegando a su inserción programada del 21 de septiembre en la órbita de Marte después de completar 10 meses viaje interplanetario de 442 millones de kilómetros.

Los controladores de vuelo en Lockheed Martin Space Systems en Denver, Colorado, serán responsables de la salud y la seguridad de la nave espacial durante todo el proceso. Misión línea de tiempo de la nave espacial colocará la nave espacial en órbita aproximadamente a las 21:50 EDT.

"Hasta ahora, todo bien con el rendimiento de la nave espacial y cargas útiles en el crucero a Marte", dijo David Mitchell, director del proyecto MAVEN del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "El equipo, el sistema de vuelo, y todos los activos de tierra están listos para la inserción en la órbita de Marte."

La maniobra órbita de inserción se iniciará con la breve encendido de sus seis motores propulsores pequeños para estabilizar la nave espacial. Los motores se encenderán durante 33 minutos para reducir la velocidad de la nave, permitiendo que se detuvo en una órbita elíptica con un período de 35 horas

Tras la inserción en órbita, MAVEN comenzará una fase de puesta en marcha de seis semanas que incluye una maniobra de la nave en su órbita final y las pruebas de sus instrumentos y comandos de la ciencia-mapping. A partir de entonces, MAVEN comenzará su misión primaria de un año terrestre para tomar mediciones de la composición, la estructura y el escape de los gases en la atmósfera superior de Marte y de su interacción con el sol y el viento solar.

"La misión de la ciencia MAVEN se centra en responder a preguntas sobre de dónde salió el agua que estaba presente en el Marte primitivo ir, dónde se fue el dióxido de carbono", dijo Bruce Jakosky, MAVEN investigador principal de la Universidad de Colorado, el Laboratorio de Boulder Atmosférica y Espacial Física. "Estas son cuestiones importantes para la comprensión de la historia de Marte, su clima y su potencial para apoyar al menos la vida microbiana."

MAVEN lanzado 18 de noviembre 2013, desde Cabo Cañaveral, Florida, llevando tres paquetes de instrumentos. Es la primera nave espacial dedicada a la exploración de la atmósfera superior de Marte. La combinación de las medidas detalladas en puntos específicos en la atmósfera de Marte y la imagen global proporciona una poderosa herramienta para la comprensión de las propiedades de la atmósfera superior del planeta rojo.

"MAVEN es otro explorador científico robótico de la NASA que está allanando el camino para nuestro viaje a Marte", dijo Jim Green, director de la División de Ciencias Planetarias de la NASA en Washington. "Juntos, la robótica y los humanos pionero en el planeta rojo y el sistema solar para ayudar a responder algunas de las preguntas fundamentales de la humanidad sobre la vida fuera de la Tierra."

Todo sigue yendo bien con MAVEN ya que se preparaba para la llegada a Marte el domingo, 21 de septiembre Todos los sistemas de la nave están operando en forma normal. Habíamos programado una última maniobra de corrección de trayectoria (TCM-4) para el 12 de septiembre Sin embargo, la maniobra fue cancelada debido a que la trayectoria de vuelo no justificaba una corrección. Maven está el camino correcto.

En los próximos días la inserción de secuencias (MOI) Órbita de Marte comenzará en la nave espacial. La mayoría de los comandos se llevarán a cabo de forma autónoma (sin necesidad de mando de la Tierra). Sin embargo, hay dos oportunidades de mando de tierra aún disponibles para alterar la trayectoria de vuelo de la nave espacial, si es necesario, con el fin de elevar la altitud de su primer pase en Marte. Esta decisión de modificaciones en la altitud serán hechas por el proyecto en aproximadamente 24 horas y 6 horas antes de la MOI, en estrecha coordinación con el equipo de navegación y el grupo consultivo de navegación. En este momento creemos que no es necesario una maniobra adicional debido a lo bien que la nave espacial está volando.

La noche del domingo, MAVEN encendió los motores para reducir la velocidad de marcha para "capturar"  la órbita de Marte. Aunque tenemos línea directa de visión de MAVEN durante toda la secuencia de grabación, los datos observados de vuelta en la Tierra realmente se vieron 12 minutos después de ocurrido los hechos debido a la distancia entre la Tierra y Marte.

A medida que nos acercamos a los últimos días antes de llegar a Marte, que podría estar interesado en los siguientes eventos:
·     Pre-MOI Conferencia de prensa en la sede de la NASA: 17 de septiembre a las 13:00 EDT
·     Cobertura en vivo de Televisión del Ministerio del Interior de evento: 21 de septiembre 21:30-22:45 EDT
·    Post-MOI Conferencia de prensa en Lockheed Martin, Denver: 21 de septiembre, aproximadamente 2 horas después de MOI

Todos estos eventos se pueden ver en el "Canal de la NASA" en su sistema de cable o satélite, o visitando www.nasa.gov/ntv .

A partir del 15 de septiembre, la nave esta a 134 millones de millas (216 millones kilometros) de la Tierra y 1,2 millones de millas (2 millones de kilómetros) de Marte. Desde esa distancia, Marte visto por Maven es del mismo tamaño que una pelota de béisbol, visto desde 73 pies de distancia. Velocidad de Maven es 50.174 millas por hora (22,43 kilometros por segundo) mientras se mueve alrededor del sol.

David F. Mitchell, Gerente de Proyectos en MAVEN Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en Greenbelt, Maryland

UN POCO DE HISTORIA SOBRE LA MISIÓN

Respuestas a las preguntas más frecuentes sobre el lanzamiento y la misión de MAVEN (15/11/2013).

MAVEN está a punto de ser lanzada! La nave se encuentra en lo alto del cohete en la plataforma de lanzamiento en el Centro Espacial Kennedy, Florida, y el despegue está programado para el lunes, 18 de noviembre a la hora local 13:28 (10:28 PT / 18:28 UT).

Es de esperar que estas respuestas respondan a la mayoría de sus  preguntas.

¿Qué tipo de cohete es? Es un Atlas V-401.: es una ojiva de 4 metros (la otra opción común es de 5 metros). No hay cohetes impulsores sólidos adicionales atados a los lados. Para la comparación, Curiosity se lanzó en un Atlas V-541 (carenado de 5 metros, y un centauro de refuerzo de 4 strap-on.

La masa de lanzamiento es 2454 kilogramos, de los cuales 1.645 kg es de combustible y sólo 809 es la nave espacial. De esa cantidad, el paquete de instrumentos pesa 65 kilogramos, y hay un adicional de 6,5 kilogramos dedicadas al instrumento Electra que permitará la retransmisión del Rovers a la Tierra.

¿Cuál es la línea de tiempo del lanzamiento? Si todo va bien, la nave espacial estará por su cuenta y en el camino a Marte dentro de una hora después de su lanzamiento. Todos los horarios son Pacific / UT. Cada día del lanzamiento tiene una ventana de lanzamiento de dos horas, por lo que estos tiempos puede ser necesario ajustar si la nave no se inicia justo cuando se abre la ventana.

•           10: 28/18: 28: lanzamiento. El motor de Atlas se quemará durante 4 minutos.

•           10: 32/18: 32: Atlas Booster Engine Cutoff (BECO)

•           6 segundos más tarde, la separación y comienzo fase Centauro.

•           10 segundos más tarde, encendido del cohete principal de Centauro (MES1). Este motor quemará durante 9 minutos.

•           8 segundos más tarde, se expulsa el carenado de carga útil.

•           10: 42/18: 42: Centauro encendido Primer Motor principal Cutoff (MECO1) durante 28 minutos.

•           11: 9.19: 09: Centauro encendido Segundo Motor principal (MES2) durante 5 minutos.

•           11: 15/19: 15: Centauro encendido Segundo Motor principal Cutoff (MECO2).

•           11: 21/19: 21: la separación de la nave espacial.

•           11: 26/19: 26: Establecer la comunicación a través de la antena de baja ganancia y desplegar los paneles solares. (Booms del instrumento no se desplegarán hasta después de la inserción en órbita de Marte.). Durante esta fase que dura tres meses, van a alimentar a los instrumentos.

•           La inserción en órbita tendrá lugar alrededor del 22 de septiembre de 2014. va a entrar en una órbita elíptica de 125 por 6.220 kilómetros. El apoapsis (distancia mayor) es de unos 250 kilómetros por encima de la órbita de Fobos.

¿Cuáles son sus dimensiones básicas? Su cuerpo es una caja cuadrada de 2,29 metros cuadrados y de 1,5 metros de altura. La antena de alta ganancia es de 2 metros de diámetro (pensar en eso, es grande). Sus paneles solares abarcan un total de 11,43 metros y se encuentran en forma de "ala de gaviota". Cuando la nave espacial está todo empacado para su lanzamiento, con los paneles solares plegados, es 3,47 metros de altura. Cuatro auges instrumento se extenderá hacia afuera desde el bus: una para el instrumento SWEA (1,65 metros de largo), una para la plataforma de carga útil articulado (2,3 metros de largo), y dos para el instrumento LPW (7 metros de largo).

¿Cuál es la misión de MAVEN? Las preguntas principales que están tratando de responderse es: ¿cómo Marte perdió su atmósfera primitiva, y cómo la pérdida atmosférica continúan hoy en día? Para hacer eso, "MAVEN estudiará el límite entre la atmósfera actual del planeta y el espacio exterior, medirá las entradas de energía solar a la atmósfera, la composición de la atmósfera superior, y las tasas actuales de pérdida de gas atmosférico al espacio. Información sobre estos escapes –química de invernadero -. La misión tiene tres objetivos declarados:

•  Determinar la estructura y composición de la atmósfera superior de Marte hoy y comprender los procesos que los controlan.

•  Determinar las tasas de pérdida de gas al espacio hoy y entender los procesos que lo llevan a esta situación.

•  Medir las propiedades y procesos que nos permitan determinar la pérdida integrada al espacio a través del tiempo.

La misión está dirigida por el investigador principal Bruce Jakosky.

NASA / LASP / GSFC / JPL

Diagrama de ubicaciones de instrumentos de MAVEN

Seis instrumentos comprenden el paquete de Partículas y Campos: 
Solar Energetic Particle (SEP);
Solar Wind Ion Analyzer (SWIA); 
Solar Wind Electron Analyzer (SWEA); 
Supratérmica y Composición Ion térmica (estática); 
Langmuir Probe y Waves (LPW); y magnetómetro (MAG). 
También hay un Espectrógrafo de Imágenes UltraViolet (IUVS) y un Espectrómetro de Masas de Iones (NGIMS).

¿Qué instrumentos de la ciencia están en MAVEN? Hay ocho instrumentos. Seis de ellas están integradas en un "paquete de Partículas y Campos":

•  Solar Energetic Particle (SEP) - dos sensores, montado en una esquina del cuerpo de la nave. Se medirá el hidrógeno y el helio emitida por el Sol durante las tormentas, bengalas, y las eyecciones de masa coronal. Predecesores voló al espacio en THEMIS (ahora Artemis) y del viento. Septiembre es dirigida por Davin Larson.

•  Solar Wind Ion Analyzer (SWIA) - un sensor, montado en una esquina del cuerpo de la nave.Se medirá la densidad, la temperatura, y la velocidad de los iones de viento solar. Predecesores volaron sobre RÁPIDO, viento, y THEMIS (ahora Artemis). Jasper Halekas conduce SWIA y también está involucrado en investigaciones similares sobre ARTEMIS y LADEE.

•  Solar Wind Electron Analyzer (SWEA) -  Mide la energía y distribuciones angulares de electrones que fluyen a lo largo de los campos magnéticos. Es dirigida por David Mitchell.

•  Supratérmica y térmica Composición Ion (estática) - montado en la plataforma de carga útil articulado con IUVS y NGIMS. Medirá la composición y la velocidad de los iones de alta energía de hidrógeno, helio, oxígeno, y los iones de dióxido de carbono en la atmósfera de Marte. Un predecesor voló el Cluster. STATIC está dirigido por Jim McFadden.

•  Langmuir Probe y Waves (LPW) - Medirá la densidad de la ionosfera y la temperatura de los electrones ionispheric. Predecesores volaron en STEREO y THEMIS (ahora Artemis). Hay dos brazos de manera que la estela de la nave espacial no oscurece más de un sensor a la vez. LPW está dirigida por Robert Ergun. LPW también tiene un detector ultravioleta extrema, dirigida por Frank Eparvier.

•  Magnetómetro (MAG) - dos sensores, montados en las puntas de los paneles solares, proporcionar información contextual sobre el campo magnético de los otros instrumentos.Los magnetómetros han volado en muchas misiones - la herencia de éste se remonta a la Voyager. MAG está dirigido por Jack Connerney.

Otros dos paquetes de instrumentos están en la plataforma de carga útil articulado, que gira continuamente como órbitas MAVEN el fin de mantener los instrumentos señalado correctamente en todo momento - a excepción de un período de cinco horas dos veces por semana cuando la nave espacial se vuelve a la Tierra para transmitir datos a través de su antena de alta ganancia.

El paquete de Teledetección contiene un solo instrumento, el Espectrógrafo de Imágenes Ultravioleta (IUVS). Se estudiará la composición atmosférica de Marte desde lejos, mirando a través de la extremidad mientras que cerca de Marte y proyección de imagen de todo el disco cuando lejos de Marte. También observar la ocultación de estrellas por la atmósfera para medir la abundancia de dióxido de carbono. Muchas misiones han volado instrumentos similares, incluidas las UVIS de Cassini a Saturno. IUVS está co-dirigido por Nick Schneider y Bill McClintock.

El gas neutro y Espectrómetro de Masas de Iones (NGIMS) es también su propio paquete de instrumentos. Se medirá la composición de los gases neutros e iones en la atmósfera superior, incluyendo helio, nitrógeno, oxígeno, monóxido de carbono, argón y dióxido de carbono.También medir las relaciones isotópicas para el carbono, nitogen, oxígeno y argón. NGIMS será capaz de recoger datos a altitudes de 125 a 400 kilómetros. MAVEN pasará 12 minutos a esas altitudes en cada órbita. NGIMS está dirigida por Paul Mahaffy, quien también dirige el instrumento espectrómetro de masas en Curiosity (SAM).

¿Hay una cámara? No.

¿Qué puede Maven nos dice sobre el metano en Marte? Ninguno de los instrumentos de MAVEN puede medir el metano en la atmósfera de Marte. Eso depende de Mars Orbiter Misión de la India y el futuro ExoMars Traza Orbiter Gas de la ESA.

La Atmósfera de Marte y Evolución Volátil (MAVEN)

La misión está diseñada para explorar la atmósfera superior de Marte. Se determinará el papel que escapar de gas de la atmósfera al espacio ha jugado en el cambio del clima a lo largo de la historia del planeta. MAVEN fue lanzado el 18 de noviembre de 2013, y entrará en órbita alrededor de Marte en la tarde del 21 de septiembre 2014 (22:00 EDT).

Después de una fase de puesta en marcha de cinco semanas en órbita, durante la cual se meterá en su órbita la ciencia-mapping, desplegar sus brazos, y hacer una salida definitiva de los instrumentos de la ciencia, se llevará a cabo una misión de un año terrestre. Se observará la estructura y la composición de la atmósfera superior, determinar la tasa de escape de gas al espacio hoy y los procesos que controlan, y hacer mediciones que le permitan determinar la cantidad total de gas perdido en el espacio con el tiempo.

"Checkout con éxito de la nave y los instrumentos es un hito importante en el cumplimiento de nuestra misión", dijo el doctor Bruce Jakosky, MAVEN investigador principal de la Universidad de Colorado en Boulder. "Aunque todavía hay un montón de cosas que tienen que suceder correctamente antes de llegar a Marte y puede hacer ciencia de la misión, estamos exactamente donde tenemos que ser hoy."

Próximos eventos en los próximos meses incluyen pruebas adicionales de instrumentos y calibraciones de la nave espacial, primera prueba del paquete de comunicaciones Electra que se utilizará para transmitir los datos de los rovers en la actualidad en la superficie de Marte, y la segunda maniobra de corrección de trayectoria planeada. Esta maniobra se ajustará la trayectoria de la nave espacial por una cantidad muy pequeña para que se posicionará adecuadamente para la quema de cohetes-motor que pondrá en órbita cuando llegue a Marte.

"El rendimiento de la nave y los instrumentos hasta la fecha lleva a cabo todo el trabajo duro del equipo puesto en las pruebas del sistema, mientras que estaba en el suelo", dijo David Mitchell, director del proyecto MAVEN del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland ". La forma en que el equipo de operaciones ha realizado durante el vuelo el sistema ha sido poco menos que excepcional. Tenemos grandes eventos por delante de nosotros antes de que podamos cantar victoria, pero estoy muy contento con cómo han ido las cosas hasta ahora ".

A las 7 pm E del 4 de febrero, MAVEN habrá recorrido 136.949.317 millas (220.398.984 kilometros). MAVEN viajará unos 442 millones millas (712 millones de kilómetros) en su camino a Marte. Actualmente MAVEN viaja en su órbita de transferencia alrededor del Sol a una velocidad de 69,480 mph o 31,06 kbps.

 - Investigador principal de Maven es base en la Universidad de Colorado en Boulder Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial. La universidad proporciona instrumentos científicos y conduce las operaciones científicas, y la educación y sensibilización del público. 
 - Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA dirige el proyecto y proporcionó dos de los instrumentos científicos de la misión. 
 - Lockheed Martin de Littleton, Colo., Construyó la nave espacial y es responsable de operaciones de la misión. 
 - La Universidad de California en Berkeley Espacio Ciencias de Laboratorio proporciona instrumentos científicos para la misión. 
 - Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, Calif., Ofrece apoyo a la navegación, la Red del Espacio Profundo, y el hardware y las operaciones de retransmisión de telecomunicaciones Electra.

Fuente

NASA

Emily Lakdawalla

NASA / LASP / GSFC / JPL

University of Colorado Boulder/Laboratory for Atmospheric and Space Physics