31 de mayo de 2014

El Planeta Rojo (reporte 04)

Aportes en la exploración de Marte por las Mars Exploration Rover Opportunity.


Curiosity es un vehículo tipo rover robótico,  fue lanzado desde Cabo Cañaveral el 26 de noviembre de 2011 a las 10:02 EST a bordo de la nave espacial MSL y aterrizó con éxito en Aeolis Palusen zona del cráter Gale de Marte el 6 de agosto de 2012, 05:17 UTC. El sitio del amartizaje fue a unos 2,4 km (1,5 millas) del centro de la meta establecida para el aterrizaje del rover después de unos 563 millones kilómetros (350 000 000 millas) de viaje. 

Las metas del rover son: investigación del clima marciano y su geología , la evaluación de si el sitio en el campo seleccionado en el interior del cráter Gale ha ofrecido las condiciones ambientales favorables para la vida microbiana , incluyendo la investigación del papel del agua , y de habitabilidad planetaria estudios en preparación para el futuro humano y de exploración.

Aspectos técnicos de la misión - Vehículo, amartizaje, etc.

Sistema de Comunicación

Curiosity transmite a la Tierra directamente a través de tres satélites en la órbita de Marte a velocidades de 32 KBits/s


Instrumentos
Diagrama de localización de los instrumentos



Cámara de Mástil (Mastcam): El sistema MastCam proporciona espectros múltiples y de color verdadero de imágenes con dos cámaras.  Las cámaras pueden capturar imágenes en color real en 1600 × 1200 píxeles y hasta 10 cuadros por segundo de vídeo por hardware comprimido, a 720p (1280 × 720) .

Mars Hand Lens Imager (MAHLI): Este sistema consiste en una cámara montada en un brazo robótico del rover, y se usará para obtener tomas microscópicas de las rocas y suelo marciano

MSL Mars Descent Imager (MARDI): Durante el descenso a la superficie marciana MARDI será capaz de lograr tomas de imágenes en color de 1600 x 1200 pixeles comenzando a una distancia de 3.7 kilómetros hasta los 5 metros de altura respecto del suelo. 

Hazard Avoidance Cameras (Hazcams): En el MSL se utilizarán cuatro pares de cámaras de navegación en blanco y negro situadas en la parte delantera, izquierda, derecha y trasera del vehículo.

Navigation Cameras (Navcams): El MSL utiliza dos pares de cámaras de navegación en blanco y negro montadas sobre el mástil de apoyo para la navegación del suelo.

Química y complejo de la cámara (ChemCam)

Espectrómetros

ChemCam: ChemCam es un sistema de espectroscopia de colapso inducida por rayo láser (LIBS -siglas en inglés), el cual puede apuntar a una roca a una distancia de 13 metros, vaporizando una pequeña cantidad de los minerales subyacentes en ella y recogiendo el espectro de luz emitida por la roca vaporizada usando una cámara con una resolución angular de 80 microradianes.

Espectrómetro de rayos X por radiación alfa (APXS): Este dispositivo irradiará muestras con partículas alfa y permitirá su análisis a partir del espectro generado por los rayos X reemitidos.

CheMin: Chemin es la abreviación usada para el Instrumento de análisis químico y mineralógico a través de la difracción y fluorescencia de rayos X.

Análisis de muestras en Marte (SAM): El instrumento así denominado, analizará muestras sólidas y gaseosas en búsqueda de compuestos orgánicos.

Sistema de Amartizaje

Etapas del ingreso, descenso y aterrizaje del MSL.


Se utilizó una técnica de guiado atmosférico, que es la misma que utilizó el Apolo 11 en su visita a la Luna. La nave entró por guiado balístico al planeta. Luego, con retrocohetes, se cambió el ángulo de trayectoria que modificó la entrada a la atmósfera. Se produjo entonces una fuerza de sustentación para el guiado final del vehículo que permitió controlar la dirección de la nave y así achicar la zona de descenso. De ahí en más se pasó a la etapa del uso del paracaídas. 

La última etapa de descenso comenzó a los 1800 metros, a una velocidad de 300 kilómetros por hora. Se encendieron los retrocohetes de la estructura del robot después de que el sistema de navegación detectase que éste se separó del paracaídas. 

No se optó la técnica de las bolsas de aire utilizadas en 2004 con Spirit y Opportunity pues hubiera rebotado unos dos kilómetros, muy lejos del lugar ideal que se había planificado aterrizar. Se pensó en aterrizar con patas pero se hubiese quedado a un metro de altura, lo que hubiese hecho difícil bajar de allí. Por otra parte las rampas metálicas o de aire no hubiesen tenido lugar dentro de la nave espacial. Además las patas pueden apoyarse sobre rocas o depresiones profundas y puede ser difícil salir luego de allí. 

Entonces se buscó  la alternativa innovadora del descenso con paracaídas y una grúa con retrocohetes. Este sistema de descenso es llamado Skycrane. A los 23 metros de altura la grúa descendió el vehículo con cables lo que permitió aterrizar en terrenos accidentados, con las ruedas ya en el terreno listo para moverse. 



La entrada de la nave espacial, descenso y aterrizaje de fase (EDL) comienza cuando llega a la atmósfera de Marte, aproximadamente 81 millas (131 kilómetros) por encima de la superficie de la plataforma de aterrizaje el cráter Gale, y termina cuando el rover toca de forma segura en el planeta. 


Esta concepción artística muestra los propulsores en la carcasa trasera del aeroshell despido de la nave durante la fase de entrada, descenso y aterrizaje. Disparando estos propulsores ayudará a ajustar la orientación de la nave durante las maniobras de entrada guiadas, han dicho funcionarios de la NASA.
El Laboratorio Científico de Marte usará el mayor paracaídas jamás construido para una misión planetaria de aterrizar en el planeta rojo. El paracaídas tiene 80 líneas de suspensión, y es más de 165 pies (50 metros) de longitud, y mide casi 51 pies (16 metros) de ancho.  

El sistema de paracaídas está unido a la parte superior de la carcasa trasera. En la ilustración de este artista, la parte de la pantalla térmica del aeroshell se ha echado por la borda, y el rover Curiosity puede verse metido en la carcasa trasera. Etapa de descenso de la nave espacial es el interior de la carcasa trasera, que cae lejos para que un sistema de radar en la etapa de descenso puede comenzar a determinar la altitud y velocidad de la nave espacial

El rover Curiosity de 1 tonelada de peso es demasiado grande para un aterrizaje asistido  por airbag asistida, por lo que el rover usará  una grúa para aterrizar en Marte. Este sistema de aterrizaje colocará el vehículo sobre sus ruedas, listos para que los controladores de la misión revisasen sus sistemas y de comienzo   a la misión de dos años.   
Esta escena muestra parte de la maniobra de la grúa cielo, en la etapa de descenso de la nave espacial, mientras que el control de su propio régimen de descenso lo hace con cuatro de los ocho motores de cohetes acelerador controlable. Tres correas de nylon conectan el móvil a la etapa de descenso, como un cordón umbilical , que también ofrece conexión de alimentación y comunicación.

Este freno se extenderá a unos 25 pies ( 7,5 metros) , dónde el rover desciende en la superficie. Segundos más tarde , una vez que se ha detectado touchdown, la brida se cortará y la etapa de descenso concluirá.






28 de mayo de 2014

El Planeta Rojo (reporte 03)


Historia de la exploración de Marte.

Si bien Marte fue descubierto hace varios siglos y fue objeto de observación por muchos años, lo cierto es que la verdadera exploración del planeta empieza con la era espacial a partir de los años sesenta del siglo XX.

1960-1969: Las primeras misiones realizadas a principio de los sesenta, tanto rusas como americana, fracasaron en sus objetivos. Recien con el programa Mariner (sondas Mariner 3 y 4) tuvieron vuelos cercanos al planeta Marte, al igual que los rusos con la Zond 2, dònde se obtuvieron fotografías cercanas. Ya cerca del fin de la década las Mariner 6 y 7 logran obtener fotografías a 3.500 km de altura de las regiones ecuatoriales.

1970-1979: El 13 de Noviembre de 1971 el Mariner 9 fue el primer objeto que logra convertirse en el primer satélite de Marte, orbitando a su alrededor. Pocos días después, el 2 de diciembre de 1971 una sonda Rusa Marsnik 3 logra posarse en la superficie marciana. En 1976 Estados Unidos hace descender en Marte las sondas Viking 1 y Viking 2 que permanecieron acticvas has 1980 y 1982.

1980-1999: En 1988 hubo dos fracasos Fobos 1 y Fobos 2, era una misión soviético-europea. Posteriormente en 1992 la misión Mars Observer estadounidense pierde todo contacto con la tierra al momento de entrar en òrbita marciana. Cinco años mas tarde, 1997, llega a Marte la sonda espacial Mars Pathfinder cuyo vehiculo autopropulsado llamado Sojourner explora la superficie marciana durante dos meses, este hecho fue televisado para millones de personas. El sitio de amartizaje del Mars Pathfinder se bautizo con el nombre de Sagan Memorial Station, en honor a Carl Sagan. Este mismo año también llega al planeta Marte la Mars Global Surveyor que orbita el planeta.

Años posteriores hasta nuestros dias

2001 – Mars Odyssey de los Estados Unidos, misión: Cartografìa y concentración de químicos y minerales. Descubre la existencia de hielo lo que apoya la teoría de grandes cantidades de agua.

2003 – Mars Express Gran Bretaña y la Agencia Espacial Europea ponen esta sonda en òrdita de Marte, y hace descender al Beagle 2, diseñado para investigar exobiología y geoquímica, pero fracasa en su intento de amartizaje.

Aportes en la exploración de Marte por la Mars Exploration Rover Spirit.

Spirit (cuya designación oficial es MER-A, Mars Exploration Rover - A) es el primero de los dos robots que formaban parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA. La misión que costo 800 millones de dolares llegó al planeta rojo en 2004 y debía durar solo tres meses, termino su misión en el año 2010. 

La nave aterrizó con éxito en el planeta Marte a las 4:35 TUC del 4 de enero del 2004 y finalizó su actividad en marzo del 2010, momento en el que dejó de enviar comunicaciones. Su gemelo Opportunity aterrizó con éxito en Marte tres semanas después el 24 de enero del 2004.

En el lugar de amartizaje del Spirit la atmósfera tenía más polvo en suspensión de lo previsto y las temperaturas diurnas, aunque bajas, eran 10°C sobre las previstas. Estos robots llevan unas baterias de plutonio para calentarlos y así poder sobrevivir a las frías noches marcianas de hasta -105°C; pero el funcionamiento de las baterías causó un calentamiento de 5 °C, lo que obligó a apagar al Spirit hacia el mediodía marciano, esta circunstancia, unida a una rampa "airbag" mal plegada, retrasó hasta el 16 de enero del 2004 el instante en que el Spirit pisó el suelo marciano.

El Spirit aterrizó aproximadamente a 10 Km. del centro del cráter Gusev a una latitud 14,5718º  S y una longitud 175,4785° E.  El equipo de MER nombró el sitio del desembarco de la sonda "Columbia Memorial Station", en honor a los siete astronautas que fallecieron en el Transbordador Espacial Columbia.

El 27 de enero la NASA conmemoró la muerte de la tripulación de la Apollo 1 nombrando tres colinas al norte de la zona de amartizaje del Spirit como Colinas Apollo 1 y el 2 de febrero de 2004, se homenajeó a los astronautas de la misión del Columbia nombrando a 7 colinas al este del lugar de desembarco como Colinas del Columbia. Las siete crestas recibieron los nombres Anderson, Brown, Chawla, Clark, Husband, McCool y Ramon.

El 6 de febrero de 2004 (Sol 34), la herramienta de abrasión de roca (RAT, Rock Abrasion Tool) del robot, taladró un agujero de 45.5 mm x 2.65 mm de profundidad en una roca marciana. El agujero expuso material fresco del interior de la roca Adirondack para la inspección profunda con el microscopio del robot y dos espectrómetros en el brazo robótico.


El 5 de marzo de 2004, la NASA anunció que el Spirit había encontrado pruebas indirectas de agua en Marte en una piedra llamada Humphrey. El Dr. Ray Arvidson de la Universidad de Washington, dijo durante una conferencia de prensa: "Si encontráramos esta piedra en la Tierra, diríamos que es una piedra volcánica formada por la acción de un fluido que se movió a través de ella." 


El 11 de marzo de 2004, el Spirit alcanzó el cráter de Bonneville después de una jornada donde viajó 133 m. En su derroteo el Spirit alcanzó el primero de muchos objetivos en la base de las Colinas Columbia llamada 'West Spur'.  Siguiendo al sur llego hasta la piedra Clovis.


El 21 de agosto de 2005, Spirit llegó hasta la cima de la Husband Hill y tomó una vista panorámica de 360 grados.


El 25 de mayo de 2011 la NASA declara oficialmente finalizada la misión del robot Spirit, tras no haber recibido ninguna señal procedente de él desde el 22 de marzo de 2010. Afectado por numerosos problemas de movilidad, el vehículo quedó atrapado en una zona arenosa de la que no pudo escapar por falta de tracción en sus ruedas.


Los descubrimientos más importantes de esta misión fueron:
Evidencia de antiguos manantiales en ebullición
Evidencia de una atmósfera densa y de agua dulce
Evidencia de un ciclo activo de agua








El robot Spirit en plena tarea - recreaciòn -.











Panorama de las Colinas Apollo desde el lugar de amartizaje del Spirit



Imagen roca Adirondack taladrada