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jueves, 11 de marzo de 2010

Hace 50 Años (60): Pioneer-5

Limitada por los lanzadores disponibles y por la complejidad de las tareas asignadas a las sondas interplanetarias, la NASA ha redefinido en diversas ocasiones los objetivos de la que será bautizada como Pioneer-5. La última sonda de primera generación estadounidense ha visto modificada su misión, que ahora consistirá en un simple y mucho más sencillo vuelo alrededor del Sol. Esta meta demanda una precisión inferior a la que sería necesaria para una trayectoria hacia Marte o Venus, mejorando las expectativas de éxito. A pesar de todo, no serán pocos los objetivos científicos que deberá afrontar el vehículo. La Pioneer-5 intentará colaborar en la definición exacta de la llamada Unidad Astronómica (la distancia media entre la Tierra y el Sol, establecida en unos 150 millones de kilómetros), al tiempo que efectuará algunas medidas de su entorno en su ruta alrededor de nuestra estrella. Una de las cuestiones más importantes y a la vez más dificultosas será el mantenimiento del contacto con la astronave durante el viaje. Las condiciones reinantes en el espacio son muy duras y suelen dificultar el funcionamiento de los instrumentos en el vacío y a temperaturas y dosis de radiación extremas. El desarrollo y preparación de la Pioneer-5 como orbitador solar han sido muy complicados. El despegue no ha podido programarse hasta 9 meses después de lo previsto en el plan original. Bajo la responsabilidad del Goddard Space Flight Center, la compañía Space Technology Laboratories realizó la construcción de la sonda y de la etapa superior Able-IV, utilizando para ello el mismo diseño básico usado en el desarrollo del satélite científico Explorer-6, lanzado al espacio en agosto de 1959, a bordo de un Thor-Able-III. El Explorer llegó a pesar casi 65 kg. al despegue, pero esa cantidad resulta excesiva para la capacidad de este cohete en una misión de escape, de modo que su masa ha tenido que ser disminuida de forma considerable. Las mayores diferencias entre ambos vehículos se centran en el tamaño, la forma de los paneles solares y en el número de instrumentos que viajan en la Pioneer. La nave, definitivamente, consiste en una esfera de 66 centímetros de diámetro; cuatro paneles solares están unidos a su superficie mediante brazos articulados, de tal forma que, totalmente extendidos, le confieren una envergadura total de 1,40 metros. La sonda, en total, pesa 43 kg. En su interior se hallan varios instrumentos, destacando el magnetómetro, la cámara de ionización y el tubo Geiger-Muller, los dos telescopios de rayos cósmicos, el contador de micrometeoritos, una célula fotoeléctrica, etcétera. El propio Goddard SFC se ha encargado de poner a punto cada uno de ellos. Junto a los experimentos, la Pioneer-5 contiene los elementos indispensables para la consecución de la misión, como sistemas de navegación, transmisión de datos, una batería de níquel-cadmio... Uno de los aspectos más interesantes del equipo instalado en la nave es el Telebit, un nuevo sistema de telemetría digital que ya fue probado en el Explorer-6 y que será un gran paso adelante para garantizar las comunicaciones en futuros vuelos interplanetarios. Su lanzador, el Thor-Able-IV, fue trasladado a la rampa número 17A de Cabo Cañaveral, en Florida, en octubre de 1959. Allí tuvo que esperar la llegada de su carga útil hasta marzo de 1960, momento del despegue. Ante el cambio de filosofía adoptado (el paso de sonda hacia Venus a orbitador solar), los objetivos de la misión varían ligeramente. Los responsables de la NASA pretenden ahora colocarla entre las órbitas de la Tierra y Venus, convenientemente situada para recolectar información sobre el medio ambiente que rodea al Sol, sobre todo acerca de la radiación cósmica, campos magnéticos, fenómenos solares y distribución de polvo de meteoritos en el espacio. El estudio de los rayos cósmicos y el viento solar es particularmente interesante ya que este último no puede ser observado con facilidad desde la Tierra: interacciona constantemente con los campos magnéticos naturales de nuestro planeta (los llamados cinturones de Van Allen) y no alcanza su superficie. La Pioneer-5 es finalmente lanzada al espacio con total normalidad, el 11 de Marzo de 1960, restituyendo el honor de un sistema, el Thor-Able, que no ha conseguido desempeñar buenos papeles durante sus anteriores misiones hacia la Luna. La última fase del cohete inserta directamente a la sonda en una trayectoria alrededor del Sol. Moviéndose sobre el plano de la eclíptica al igual que la Tierra, la Pioneer-5 queda situada en una órbita cuya máxima distancia a nuestra estrella es de 0,99 UA y la mínima de 0,80 UA. Inmediatamente después del despegue, cuando la sonda se halla a una altitud respecto a la Tierra de unos 8.000 km., se lleva a cabo la eyección de la tercera fase del cohete, ya innecesaria. El vehículo avanza a una velocidad de 11,1 km/s, ligeramente superior a la prevista (10,9 km/s). Muy pronto, los instrumentos instalados a bordo empiezan a enviar información a la Tierra. Esta situación se prolongará unos tres meses, antes de que se interrumpa el contacto. Durante este tiempo, se recolectarán datos acerca del viento solar, sobre la actividad del Sol (protuberancias principalmente), densidad de meteoritos, etcétera. Hasta la pérdida de contacto, acaecida el 26 de junio de 1960, la nave habrá recorrido muchos millones de kilómetros. La última comunicación se hará a unos 36 millones de kilómetros de distancia, un nuevo récord. Nunca anteriormente se había podido mantener el contacto con ningún objeto tan alejado. Dicha cifra es 55 veces mayor que la cifra anterior, lo que dice mucho en favor de los sistemas con los que está equipada la Pioneer-5. A pesar de todo, es una magnitud aún inferior a la necesaria para garantizar las comunicaciones con una sonda enviada a Marte o Venus. (Fotos: USAF/NASA)
-Número de Lanzamiento COSPAR: 1960-Alfa 1
-Número SSC: 00027
-Hora de Lanzamiento: 13:00 UTC
-Zona de Lanzamiento: Cabo Cañaveral LC17A
-Nombre de la Carga Util: Pioneer-5 (NASA P-2) (Able-6)
-Masa al despegue: 43 kg
-Organización Responsable: NASA/GSFC (EEUU)
-Lanzador: Thor-Able-IV (Thor-219, 59-2340) (DM-1812-6A)
La NASA adapta el lanzador Thor-Able-III para su uso en trayectorias interplanetarias. El Thor, modificado a la versión DM-1812-6A (un DM-18A con motor MB-3 Block II, de 734 kN de empuje, al que se le han añadido aletines y quitado el guiado y la ojiva), soporta el peso de la segunda etapa Able-IV (motor AGC AJ10-101A), preparada para hacerse cargo de las labores de guiado. Sobre ésta se encuentra la habitual tercera etapa sólida Altair, con motor ABL X-248-A4. El Thor-Able-IV será utilizado una única vez.
-Orbita Inicial: Heliocéntrica