30 de mayo 2006. DENVER, Colorado.-Vueltas y más vueltas, y donde todo finaliza es solo cuestión de un aerofrenado para la MRO, la nave espacial más novedosa de la NASA para explorar al planeta rojo.

El aerofrenado es algo de 'ciencia-ficción' – o sea, utilizar la fricción de la delgada atmósfera marciana para desacelerar al orbitador. Los directivos de la misión mantienen los ojos en cosas como laderas deslizantes, arrastres y apariciones que puedan surgir, mientras vigilan de igual manera a las otras naves espaciales.

El MRO, está realizando pases cercanos de deslizamiento a través de la tenue atmósfera del planeta para convertir su órbita inicial, muy alargada de 35 horas en una órbita casi circular de dos horas que se requiere para las observaciones científicas de la misión.

Un equipo combinado del Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Pasadena, California y un equipo aquí en el centro de control de la Lockheed Martin Space Systems, desarrollan y llevan a cabo las delicadas maniobras de la MRO con mucho cuidado.

¡Pisando los frenos! El Orbitador de Reconocimiento de Marte se encuentra ahora sumergiéndose en la atmósfera marciana para ajustar su órbita. El uso controlado de la fricción atmosférica es un proceso denominado aerofrenado, una técnica que cambia la órbita inicial muy alargada hacia una más redonda para lograr operaciones científicas óptimas en Marte. Crédito de la imagen: JPL/Corby Waste

Caer en el planeta

"Vamos bien con el programa… definitivamente como se planeó. Funciona realmente bien", dijo Wayne Sidney, el jefe del equipo de ingeniería de vuelo del MRO que trabaja para la Lockheed Martin Space Systems, la firma que diseñó y construyó la nave.

La MRO llegó a Marte el 10 de marzo y se insertó por sí misma en órbita. Gracias al aerofrenado, el período orbital de 35 horas de la nave ha sido reducido a una órbita de 20 horas, pero aún tiene cientos de pases de arrastre por delante. "Aún tenemos mucho por andar", le dijo Sidney a SPACE.com.

El proceso utiliza pequeños encendidos de los cohetes impulsores del MRO mientras la nave se encuentra en el punto más lejano de su órbita, denominado el 'apogeo'. Los encendidos son únicamente para ajustar la profundidad a la que la nave se sumirá en la atmósfera cuando alcance el 'perigeo' final de su elipse orbital – donde la órbita está más cercana al planeta.

Sidney dijo que los primeros pasos para entrar en la atmósfera de Marte – fase de acercamiento o desliz interno – han sido completados. En estos momentos se encuentra en proceso la fase principal de aerofrenado que tendrá una duración de varios meses, que terminará con una salida de la atmósfera.

Si todo funciona como ha sido planeado, el aerofrenado del MRO tiene una programación final allá de mediados de septiembre, agregó Sydney. "Entre más disminuimos la velocidad… más posibilidades hay de llegar a caer en el planeta".

En comparación con tener que depender solamente de los motores de los cohetes para reformar las órbitas, el aerofrenado disminuye la cantidad de combustible que se carga en una nave en casi la mitad. Esta es la razón para el aerofrenado, un procedimiento que la NASA ha utilizado con éxito con la Mars Global Surveyor y la Mars Odyssey, orbitadores que se encuentran en estos momentos alrededor de Marte.

"MRO es la culminación de las lecciones aprendidas de esas dos naves espaciales", dijo Sidney. "Para esos dos pioneros originales se trataba de un territorio virgen hacia el que nos dirigíamos".

Claro y calmado

El MRO fue construido, optimizado y arreglado para soportar el calor del aerofrenado. Por ejemplo, el juego mayor de dispositivos solares están diseñados para subir hasta los 175 grados centígrados (347 º F) "Lo más alto que hemos observado a la fecha es un menos tres. De modo que no hemos llegado ni a un cero aún a la fecha", explicó Sydney.

El propio Marte ha sido benigno con la MRO… hasta el momento. Parece ser que no se están cocinando tormentas de polvo por el momento. La atmósfera del planeta se ve "clara y calmada", apuntó Sydney. "No voy a decir que se haya tratado de un paseo por el parque... pero si ha sido un picnic en comparación" con los dos últimos orbitadores de la NASA y sus respectivas actividades de aerofrenado, dijo.

Por lo general, la densidad de una atmósfera planetaria desciende a medida que aumenta la altitud. Sin embargo, la atmósfera superior de Marte sufre muchos cambios en cuanto a lo densa que es a cualquier altura. Hasta el momento, el lapso de tiempo que pasa la MRO en la atmósfera en el periapsis ha sido del orden de unos cinco minutos de duración. Más adelante, hacia el final del aerofrenado, la MRO sufrirá unos 20 minutos de arrastre atmosférico.

Si los operadores de la nave espacial tuvieran algún problema durante el aerofrenado, digamos que tuviera demasiada tensión o esfuerzo, se podría hacer una maniobra para prevenir daños a la nave.

Factor agradable

A bordo del MRO hay un aparato de evaluación de tiempos de periapsis (PTE) Usando unos acelerómetros muy precisos y un algoritmo de computación, la nave espacial puede predecir los cambios periódicos de órbita entre una órbita y la otra. Las pruebas que se realizan con este aparato de auto navegación de acercamiento pueden conducir a un uso más amplio y a la adopción del PTE en el futuro.

Los números que va obteniendo el PTE están siendo medidos contra el rendimiento que obtiene el equipo tradicional de navegación aquí en la Tierra, con resultados muy favorables, dijo Sydney. "Puede ser que tengamos a nuestro propio pequeño navegador a bordo de la MRO… los dos métodos se alinean bien, pero que muy bien".

La ubicación del MRO relativo a los otros orbitadores de Marte, en la actualidad ocupados trabajando – Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, y la sonda europea Mars Express – es una información que se obtiene diariamente para evitar cualquier posibilidad de colisión, dijo Sydney. Y hemos tenido una "danza muy interesante" con la Mars Odyssey en particular, añadió.

Mientras que toda una flotilla de orbitadores circulando a Marte ha proporcionado una inconmensurable cantidad de datos, el conocimiento preciso de la órbita del MRO, debido a sus aeróbicos de aerofrenado, es algo de máxima prioridad.

Pero hay algo más sobre lo que estar contentos al mezclar las órbitas de las lunas de Marte – Fobos y Deimos – y las desconocidas localizaciones de los dos orbitadores Vikingo de los años 1970s que se cree siguen aún dando vueltas alrededor de Marte.

Se supone que todos los orbitadores están en órbitas seguras de cuarentena, lo cual requiere de un mínimo de tiempo de vida de 50 años circundando a Marte. De modo que se piensa que ambos Viking están dándole vueltas a Marte también – como centinelas silenciosos que se quedaron callados y sin combustible en los inicios de sus misiones.

El momento deseado del día

Con cada vuelta alrededor del planeta rojo, la misión MRO de 750 millones de dólares se acerca más al día cuando su labor de obtención de datos científicos pueda dar comienzo. A continuación de los meses de aerofrenado – 512 sumergidas a través de la atmósfera – la MRO será asegurada dentro del patrón del ciclo exacto del día para iniciar la fase científica de la misión.

"Todo tiene que asentarse en su sitio", observó Sidney.

La órbita permanecerá en un ángulo fijo con el Sol; cada vez que la nave espacial cruce hacia el norte por encima del ecuador, verá la iluminación de media tarde sobre el suelo. Una órbita completa tomará alrededor de una hora y 52 minutos. "Para la siguiente vez que la MRO gire alrededor y cruce el ecuador otra vez, Marte habrá girado lo suficiente para que la nave vea el mismo momento del día en el suelo debajo de ella".

Un objetivo clave del MRO es investigar las evidencias respecto que el agua permaneció por largo tiempo sobre la superficie de Marte. Mientras que otras misiones han mostrado que el agua fluyó a través de la superficie del planeta rojo en el pasado, aún sigue siendo un misterio si el agua llegó a estar el tiempo suficiente para permitir un hábitat para la vida.


Artículo de - Leonard David – Space.com -
Aportación de Liberto