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Explorando el Sistema Solar y más allá
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24
Mayo
2018
InSight hacia Marte

Credits: NASA/JPL-Caltech

El módulo de aterrizaje InSight de la NASA realizó su primera maniobra para corregir la trayectoria en su viaje rumbo a Marte. InSight, siglas en inglés de Exploración Interior que utiliza Investigaciones Sísmicas, Geodesia y Transporte de Calor, es la primera misión dedicada a explorar el interior profundo de Marte.

El módulo de aterrizaje está actualmente encapsulado en un escudo protector, que se lanzó sobre un cohete Atlas V 401 el 5 de Mayo desde la Base Aérea de Vandenberg en el centro de California. Ayer, la nave espacial encendió sus propulsores por primera vez para cambiar su trayectoria de vuelo. Esta actividad, llamada maniobra de corrección de trayectoria, ocurrirá un máximo de seis veces para guiar el módulo de aterrizaje a Marte.

Cada lanzamiento comienza con un cohete. Eso es necesario para que una nave espacial salga de la gravedad de la Tierra, pero los cohetes no completan el viaje a otros planetas. Antes del lanzamiento, cada pieza de hardware que se dirige a Marte se limpia, lo que limita el número de microbios de la Tierra que podrían viajar en la nave espacial. Sin embargo, el cohete y su etapa superior, llamado Centauro, no reciben el mismo tratamiento especial.

Como resultado, los lanzamientos de Marte implican apuntar el cohete justo fuera del objetivo para que salga volando hacia el espacio. Por separado, la nave realiza una serie de maniobras de corrección de trayectoria guiándolo al Planeta Rojo. Esto asegura que solo la nave espacial limpia aterrice en el planeta, mientras que la etapa superior no se acerca.

Se requieren cálculos precisos para que InSight llegue exactamente al lugar correcto en la atmósfera de Marte en el momento preciso, lo que dará como resultado un aterrizaje el 26 de Noviembre. A cada paso del camino, un equipo de navegantes calcula la posición y la velocidad de la nave espacial. Luego diseñan maniobras para entregarlo a un punto de entrada en Marte. Ese equipo de navegación está localizado en JPL, en Pasadena, California, que lidera la misión InSight.

"Esta primera maniobra es la más grande que llevaremos a cabo", dijo Fernando Abilleira de JPL, Gerente Adjunto de Diseño y Navegación de la Misión de InSight. "Los propulsores se encenderán durante aproximadamente 40 segundos para impartir un cambio de velocidad de 3,8 metros por segundo a la nave espacial.

Especialmente al comienzo de ese viaje, los navegantes confían en la Red del Espacio Profundo (DSN) de la NASA para rastrear la nave espacial. El DSN es un sistema de antenas ubicado en tres sitios alrededor de la Tierra. A medida que el planeta gira, cada uno de estos sitios entra en el alcance de la nave espacial de la NASA, haciendo ping con señales de radio para rastrear sus posiciones. Las antenas también envían y reciben datos de esta manera.

El DSN puede proporcionar mediciones muy precisas sobre la posición y la velocidad de la nave espacial. Pero predecir dónde estará InSight después de encender sus propulsores requiere muchos modelos, dijo Abilleira. A medida que el viaje a Marte avanza, los navegantes tienen más información sobre las fuerzas que actúan en una nave espacial. Eso les permite perfeccionar aún más sus modelos. En combinación con las mediciones de seguimiento DSN, estos modelos les permiten conducir con precisión la nave espacial hasta el punto de entrada deseado.

"La navegación se trata de estadísticas, probabilidad e incertidumbre", dijo Abilleira. "A medida que recolectamos más información sobre las fuerzas que actúan sobre la nave espacial, podemos predecir mejor cómo se está moviendo y cómo las maniobras futuras afectarán su camino".

EL encendido de 40 segundos de ayer depende de cuatro de los ocho propulsores de la nave espacial. Un grupo separado de cuatro se enciende de forma autónoma todos los días para mantener los paneles solares de la nave apuntando hacia el Sol y sus antenas apuntando a la Tierra. Si bien es necesario para mantener la orientación, estos pequeños encendidos diarios también introducen errores que los navegadores deben tener en cuenta y contrarrestar.

"Todo el mundo ha estado trabajando duro desde el lanzamiento para evaluar lo que estas pequeñas fuerzas han hecho en la trayectoria", dijo Allen Halsell de JPL, jefe del equipo de navegación de InSight. "La gente ha trabajado muchas horas para analizar eso. Para los ingenieros, es un problema muy interesante y divertido de tratar de resolver".

Cuando la nave espacial esté a solo unas horas de Marte, la atracción gravitacional del planeta, o gravedad, comenzará a impulsar la nave espacial. En ese punto, el equipo de InSight se preparará para el próximo hito después del viaje: hacer la reentrada en la atmósfera de Marte, descender a la superficie y aterrizar InSight.