Varios artefactos en un asteroide

Hayabusa 2

http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/

Explorador de asteroides modelo Hayabusa 2.

Información general

Organización: JAXA

Estado: Misión en desarrollo

Fecha de lanzamiento: 3 de diciembre de 2014

Aplicación: Sonda de asteroide

Propulsión: Iónica

Elementos orbitales

Tipo de órbita: Heliocéntrica

Tamaño: Estructura principal: 1.0mx 1.6mx 1.4m / Paleta: 6.0m

Masa: Aprox. 600kg

Cuerpo objetivo: Ryugu (tipo C, objeto cercano a la Tierra)

Orbita: Viaje de ida y vuelta entre la Tierra y un asteroide.

Llegada programada a destino: 2018

Regreso programado a la tierra: 2020

Duración de la estancia en el asteroide: alrededor de 18 meses

Principales instrumentos a bordo: Mecanismo de muestreo, cápsula de reentrada, rango láser (LIDAR, detección de luz y rango), equipo de misión científica (infrarrojo cercano e infrarrojo térmico), Impactor, Rover (MINERVA-II)

Fecha de lanzamiento: 3 de diciembre de 2014

Vehículo de lanzamiento: Vehículo de lanzamiento H-IIA No.26

Ubicación: Centro Espacial Tanegashima

Hayabusa 2 (はやぶさ2 halcón peregrino^?) es una nave espacial robótica de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial con la misión de recoger muestras de material del asteroide (162173) Ryugu y traerlas a la Tierra para su análisis. El 27 de junio de 2018 la sonda llegó a Ryugu.¹​ El 21 de septiembre desplegó sus dos rovers de manera exitosa en la superficie del asteroide.²​³​

Características de Asteroid Explorer “Hayabusa2”

Estableciendo tecnología de exploración del espacio profundo y nuevos desafíos.

Hayabusa2 utilizará nueva tecnología y confirmará aún más la tecnología de exploración de ida y vuelta en el espacio profundo al heredar y mejorar el conocimiento ya verificado establecido por Hayabusa para construir la base para la futura exploración del espacio profundo.

La configuración de Hayabusa2 es básicamente la misma que la de Hayabusa, pero modificaremos algunas partes mediante la introducción de nuevas tecnologías que evolucionaron después de la era de Hayabusa. Por ejemplo, la antena para Hayabusa tenía una forma parabólica, pero la de Hayabusa2 se aplanaría. Además, una nueva función, “dispositivo de colisión”, se considera que está a bordo para crear un cráter artificialmente. Se espera que un cráter artificial que puede crear el dispositivo sea pequeño con unos pocos metros de diámetro, pero aún así, al adquirir muestras de la superficie que está expuesta a una colisión, podemos obtener muestras nuevas que son menos resistentes a la intemperie. El espacio ambiente o el calor.

Hayabusa2 se lanzó el 3 de diciembre de 2014. Debería llegar al asteroide tipo C a mediados de 2018, permanecer allí durante un año y medio antes de abandonar el asteroide a fines de 2019 y regresar a la Tierra a fines de 2020.

• Características principales
• Instrumentos principales
• Orbita

Desarrollo de la misión

El lanzamiento tuvo lugar el 3 de diciembre de 2014 desde el Centro Espacial de Tanegashima mediante un cohete espacial H-IIA.⁴​ El 3 de diciembre de 2015 sobrevoló la tierra, lo que, por medio de una asistencia gravitatoria, le permitió cambiar al plano orbital del asteroide. Sus motores iónicos estuvieron en funcionamiento permanente en los siguientes periodos: -entre marzo y mayo de 2016; -entre noviembre de 2016 y abril de 2017 -entre enero y junio de 2018. En todos esos periodos se gastó 24 kg de xenón. El 26 de febrero de 2018, por primera vez la sonda detectó el asteroide con su cámara. El 27 de de junio de 2018 la sonda finalizó la fase de acercamiento al asteroide, encontrándose entre 5 y 1 kilómetros del asteroide. El 21 de septiembre, la sonda se separó de sus dos módulos de aterrizaje a las 13:06 JST, su aterrizaje fue confirmado el 22 de septiembre.³​²​ Este logro convirtió MINERVA-II1 en los primeros rovers en aterrizar en un asteroide.³​

La misión en general seguirá las líneas de su predecesora Hayabusa, con la adición de un artefacto explosivo con el que crear un pequeño cráter para alcanzar capas más profundas del asteroide.⁶​

Para aprender más sobre el origen y la evolución del sistema solar, es importante investigar los tipos típicos de asteroides, a saber, los asteroides de tipo S, C y D. Un asteroide de tipo C, que es un objetivo de Hayabusa2, es un cuerpo más primordial que Itokawa, que es un asteroide de tipo S, y se considera que contiene más minerales orgánicos o hidratados, aunque ambos tipos S y C tienen Características litológicas. Se cree que los minerales y el agua de mar que forman la Tierra, así como los materiales para la vida, están fuertemente conectados en la nebulosa solar primitiva en el sistema solar temprano, por lo que esperamos aclarar el origen de la vida analizando muestras adquiridas de un cuerpo celeste primordial como un asteroide de tipo C para estudiar la materia orgánica y el agua en el sistema solar y cómo coexisten mientras se afectan entre sí.

La misión. Dos robots se posan sobre un asteroide por primera vez en la historia

La misión japonesa Hayabusa 2 ha depositado dos pequeños rovers sobre la superficie del asteroide Ryugu. En los próximos meses, más aparatos se posarán y la nave extraerá incluso muestras de este objeto para llevarlas a la Tierra

La Agencia Espacial Japonesa (JAXA) ha logrado posar este sábado (22/09/2018) dos robots de exploración sobre la superficie del asteroide 162173 Ryugu, con la finalidad de estudiar la composición del objeto e investigar los orígenes del Sistema Solar. Esta maniobra forma parte de la misión de exploración Hayabusa 2, que significa «Halcón», en japonés. Esta se lanzó en 2014 y su principal objetivo es traer muestras del asteroide a la Tierra en el año 2020.

Dos pequeños robots con forma cilíndrica, de apenas 18 centímetros de ancho y siete de alto, llamados Minerva II-1A y Minerva II-1B, se posaron sobre la rugosa superficie de Ryugu, que en japonés es el nombre del palacio submarino del dios del mar, a 3.200 millones de kilómetros de la Tierra. Esta ha sido la primera vez en que se ha podido posar dos artefactos sobre un asteroide.

Fotografía tomada por el rover Minerva II-1B de la superficie del asteroide Ryugu – JAXA

Foto tomada por uno de los Rover nada más separarse de la sonda Hayabusa. Abajo a la derecha se aprecia la superficie del asteroide. Arriba una aberración cromática causada por el reflejo del sol en la lente.Photo: JAXA (Twitter)

Tras un vuelo rasante a solo 100 metros de la superficie del asteroide Ryugu, la sonda espacial Hayabusa 2 ha logrado desplegar con éxito los dos primeros rover sobre su superficie. Los Rover Minerva II1A y Minerva II1B ya están enviando las primeras y fascinantes imágenes del asteroide.

Los dos rover fueron liberados este sábado desde la sonda Hayabusa, un artefacto de 600 kilogramos, del tamaño de una nevera grande y provista de paneles solares de hasta seis metros de largo. Gracias a la gravedad del asteroide, un objeto de apenas un kilómetro de longitud, recorrieron con lentitud unos 55 metros hasta llegar a la tranquila superficie. Después rebotaron con suavidad.

«Cada uno de los rovers está operando con normalidad y ha comenzado a rastrear la superficie de Ryugu», informó la agencia JAXA en un comunicado.

La carga científica de los pequeños rovers es, evidentemente, escueta. Van equipados con células solares para obtener energía, con dos cámaras para observar de cerca a Ryugu y con sensores de temperatura.

Además, los dos Minerva tienen capacidad de moverse de forma autónoma gracias a un sistema que genera movimiento en su interior. Así, son capaces de moverse dando pequeños saltitos en la absoluta quietud de la superficie de Ryugu. Conviene no confundir este entorno con el que, por ejemplo, exploró la sonda Rosetta, en la explosiva superficie del cometa 67P/Churyumov Gerasimenko.

«Estoy muy orgulloso de que hayamos establecido un nuevo método para explorar pequeños objetos celestes», ha dicho para AFP Yuichi Tsuda, director del proyecto.

La JAXA ya trató de lograr este objetivo en 2005, cuando un rover lanzado por la Hayabusa 1 acabó perdido en el espacio después de errar su blanco, el asteroide 25143 Itokawa.

Un «portaaviones» espacial

La Hayabusa 2 es un pequeño «portaaviones» que transporta tres rovers de exploración más. Además de los Minerva II-1A y II-1B, transporta el Minerva II-2. Este tiene forma octogonal y es ligeramente más grande, con un diámetro de 15 centímetros y una altura de 16. También va equipado con dos cámaras y un termómetro y será capaz de detectar partículas de polvo flotantes con una luz LED ultravioleta. Además, también tiene capacidad de moverse rebotando.

Por último, la sonda transporta un rover diseñado por Francia y Alemania, y de nombre MASCOT («Mobile Asteroid Surface Scout»), mucho más grande y pesado que los otros. Este tiene unas dimensiones de 29.5 cm × 27.5 cm × 19.5 cm y tiene una masa de 9,6 kilogramos. Trasporta un espectrómetro, un magnetómetro, un radiómetro y una cámara para analizar la estructura, la composición y el comportamiento térmico de la superficie de Ryugu. Además, también es capaz de desplazarse. Por desgracia, MASCOT solo podrá operar durante unas 16 horas antes de que se gasten sus baterías.

Todas estas pruebas con rovers son importantes porque permiten hacer mediciones in situ, ya que, literalmente, tocan la superficie de Ryugu. Además, permiten probar sistemas de movimiento que podrían ser usados más adelante en misiones a asteroides y en entornos sin gravedad, como naves espaciales en viajes interplanetarios.

Traer muestras de un asteroide a la Tierra

Pero aparte de eso, Hayabusa 2 hará otras importantes pruebas. En octubre, disparará un impactador cinético, el SCI (de «Small Carry-on Impactor»), de 2,5 kilogramos, un proyectil de cobre cuya función es crear un cráter de unos dos metros de diámetro.

Así se logrará levantar una pequeña parte de la superficie del asteroide en busca de los materiales no expuestos al espacio. La sonda se alejará de la zona, y dejará detrás una cámara desplegable que filmará el choque. Dos semanas después, la sonda volverá para recoger muestras de los materiales levantados.

Está previsto que el año que viene la sonda se acerque a la superficie del asteroide y despliegue un pequeño recolector. Una bala disparada a alta velocidad liberá materiales que serán guardados por la sonda, para luego ser transportados a la Tierra.

En total, los científicos esperan que la Hayabusa 2 recoja tres muestras distintas del asteroide, tanto de la superficie como de la capa ligeramente inferior. Les basta con conseguir al menos 0,1 gramos de cada una.

Además de eso, la nave observará el asteroide desde la distancia con su arsenal de insrumentos: espectrómetros, sensores de temperatura y cámaras.

Vuelta del asteroide a la Tierra

Después, sus motores iónicos la llevarán de vuelta a las cercanías de la Tierra, lo que le permitirá liberar las muestras del asteroide Ryugu en unas cápsulas especiales. Está previsto que después de eso aún pueda sobrevolar algún otro objeto con el combustible que le quedará.

A pesar de la escasa publicidad que ha tenido esta misión, tanto desde la JAXA como desde los medios, lo cierto es que no se ha hecho nada comparable hasta ahora. La Hayabusa 2 sigue los pasos de la exitosa Hayabusa 1, que en 2010 logró enviar muestras del asteroide Itokawa a la Tierra. Ambas han sido las primeras naves en tocar físicamente un asteroide.

Lo más similar es lo logrado por Rosetta, que en 2014 intentó posar un aterrizador en el cometa 67P/Churyumov Gerasimenko. En un futuro muy próximo, la NASA espera recoger muestras del asteroide 101955 Bennu con la sonda OSIRIS-REx, que fue lanzada en 2016. Si tuviera éxito, los materiales no llegarían hasta el año 2023.

Aparte de la anécdota histórica, el estudio de los asteroides y sus propiedades es fundamental para comprender la historia de formación del Sistema Solar, y quizás incluso la aparición de moléculas que pudieron propiciar la aparición de vida. Además, existe otro motivo más prosaico: estudiar estos objetos podría servir más adelante para usar los asteroides como minas, o bien sencillamente, para aprender a desviarlos y evitar un impacto contra la Tierra de terribles consecuencias.

Aunque no está teniendo tanta repercusión como la misión Rosetta en la que la ESA logró posar su sonda Philae sobre la superficie del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, la misión Hayabusa 2 no es menos difícil ni menos importante. Su objetivo no es simplemente posarse sobre un asteroide, sino tomar muestras del mismo y volver con ellas a la Tierra.

Aspecto de los rover Minerva IIIllustration: JAXA

De hecho, Minerva II1A y Minerva II1B tienen poco más que cámaras y un puñado de sensores. Su objetivo es explorar la superficie del asteroide, pero también estudiar el comportamiento de los vehículos en condiciones de microgravedad. La gravedad sobre la superficie de Ryugu es tan débil que usar ruedas no sería nada efectivo. En su lugar, los Minerva tienen unas patas a lo largo de toda su superficie que les permiten moverse cortas distancias. La agencia espacial japonesa (JAXA) ya ha probado el sistema con éxito.

La sombra de la sonda Hayabusa 2 sobre la superficie del asteroide grabada por la propia cámara de la sonda el pasado 21 de septiembre.Photo: JAXA (AP Images)

Imagen tomada por el rover Minerva II1B durante uno de sus saltos sobre la superficie del asteroide Ryugu.Photo: JAXA (Twitter)

La misión no acaba ahí ni mucho menos. En octubre, la sonda Hayabusa 2 liberará MASCOT, un lander más grande y dotado de sistemas para analizar la superficie y enviar datos a la sonda. En ese momento, Hayabusa 2 disparará un misil de dos kilos de cobre contra la superficie del asteroide. El objetivo de este proyectil es abrir un cráter lo bastante profundo como para exponer estratos de mineral del asteroide que han permanecido inalterados durante miles de años. Esta animación describe visualmente todo el proceso:

Si todo marcha según lo previsto, la sonda se acercará al asteroide y usará un brazo robot extensible para tomar varias muestras de suelo dentro y fuera del cráter. Después emprenderá con ellas el camino de regreso a la Tierra. Con ayuda de esas muestras, los científicos esperan resolver no pocas preguntas sobre cómo se formó nuestro Sistema Solar y hasta sobre cómo comenzó la vida en la Tierra. [Space.com/Guardian]

Secuencia de descenso para MinervaII 1. Imagen: JAXA

El descenso comenzó a las 05:10 GMT de esta pasada madrugada, hacia las 18:30 GMT de hoy la altura debería ser de unos 4.000 metros, a las 00:00 GMT la sonda Hayabusa-2 debería estar a tan sólo 2.000 metros y hacia las 04:00-04:30 GMT en la mañana del viernes 21 se procedería a la separación de Minerva II-1 a unos 60 metros de altura, comenzando en esos instantes el retorno de la sonda hacia su ‘Home Position’. Todas las horas son en la nave, siendo confirmadas 18 minutos más tarde en la Tierra.

Esta es la secuencia gráfica del descenso, en la cual tenemos un eje vertical con la altura y el horizontal con el tiempo. Lo más interesante es la línea azul con el descenso y ascenso de Hayabusa-2 una vez soltadas las sondas, así como los puntos A, B y C con la separación, el impacto y el lugar de reposo:

Operaciones de descenso. Imagen. JAXA

Sobre el sistema de Minerva decíamos lo siguiente:

MINERVA II. Tres pequeños ‘rovers’ de 1.5 kg de peso que descenderán a la superficie del asteroide para estudiarlo, realizando saltos para moverse y realizar sus investigaciones. Poseen paneles solares, cámaras y termómetros. 

Minerva II-1 consiste en dos pequeños cilindros llamados Rover-1A y Rover-1B. Minerva II-2 es un cilindro algo mayor que ha sido nombrado como Rover 2

Situación de los rovers Minerva en la sonda. Imagen: JAXA Los 3 minirovers Minerva de la misión. Imagen: JAXA

Durante las últimas horas la agencia JAXA está informando en directo a través de su cuenta de Twitter @haya2e_jaxa y publicando las imágenes de la cámara de navegación que llegan a tierra en la galería de su web. Estos son algunos de los más destacados y que iremos ampliando durante las próximas horas, esta noche y mañana en este artículo:

 

Durante el 19 y la madrugada del 20:

• A las 00:00 GMT del 19 de septiembre comenzaban las operaciones de despliegue, desde las antenas de Usuda en Japón.
• A las 04:22 GMT del 20 la sonda estaba en la posición prevista (GATE 1) sin incidencias, a 20 km de altura
• A las 05:08 GMT comenzaba el descenso a una velocidad de 40 cm/s

 

 

 

 

 

 

La sonda Hayabusa 2 por fin ha tomado tierra en el asteroide Ryugu: otra minera espacial en busca de muestras y datos

22 Febrero 2019

La sonda Hayabusa 2 despegaba a finales de 2014 del Centro Espacial de Tanegashima, Japón, con dirección a Ryugu. El viaje hasta el asteroide ha durado casi cuatro años, llegando el pasado 27 de junio a su órbita y enviando ya dos pequeños artefactos al asteroide el 21 de septiembre, pero no fue hasta hoy 22 de febrero cuando la sonda logró aterrizar en el asteroide, tras retrasarse las maniobras que estaban previstas para octubre.

Ryugu fue descubierto en 1999 asignándosele el nombre en código 1999 JU3, pero posteriormente fue bautizado en honor al palacio submarino Ryūgū-jō de Ryūjin, el dios dragón del mar según una leyenda japonesa que explica que un pescador fue recompensado con una visita al palacio y trajo una caja con un secreto. Eso pasará con Hayabusa (“halcón peregrino” en japonés), trayéndose a la Tierra un tesoro en forma de muestras de Ryugu.

5,4 gramos del asteroide Ryugu en la Tierra: el gran éxito de Hayabusa 2

Por Daniel Marín, el 19 diciembre, 2020.

5,4 gramos no parece ser mucho, pero todo depende de la sustancia de la que estemos hablando, lógicamente. Si se trata de polvo de un asteroide cercano, su valor es simplemente incalculable, especialmente si tenemos en cuenta que la agencia espacial japonesa JAXA solo esperaba recoger 0,1 gramos del asteroide Ryugu. El pasado 5 de diciembre de 2020 a las 17:55 UTC la pequeña cápsula de la sonda japonesa Hayabusa 2 (はやぶさ２, «halcón peregrino» en japonés) aterrizó en Woomera (Australia) con muestras de Ryugu en su interior. En Woomera la cápsula se llevó a la instalación QLF (Quick Look Facility), creada ex profeso para llevar a cabo un primer análisis exterior y para recoger posibles gases que hubiera en el contenedor. Después de asegurar la cápsula, esta viajó el 7 de diciembre en avión hasta Tokio y el 8 de diciembre llegó a las instalaciones de la agencia espacial japonesa JAXA en Sagamihara, donde está situado el laboratorio habilitado para el análisis inicial de las muestras de este pequeño asteroide cercano. El 10 de diciembre se repitió el análisis para verificar si había alguna cantidad de gas en el recipiente y, como ya se había hecho en Australia, se recogió cierta cantidad minúscula de gas, la primera procedente de un asteroide. El espectrómetro de masas del laboratorio confirmó que la composición del gas es distinta a la de la atmósfera terrestre y, por tanto, que viene de Ryugu.

Este es el aspecto que tiene unos trocitos del asteroide Ryugu de cerca (JAXA).

Hay que recalcar que estos gases no proceden de una atmósfera, pues Ryugu es demasiado pequeño, sino de partículas del asteroide que pueden desprender partículas más pequeñas o volátiles tales como hielo de agua o hielo de dióxido de carbono. Por fin, el 14 de diciembre comenzó la inspección del contenedor de las muestras para ver su interior. Pero para entender cómo es este proceso hay que explicar primero cómo es el sistema de recogida de Hayabusa 2. La sonda japonesa, al igual que su hermana Hayabusa 1 —oficialmente, Hayabusa a secas— dispone de un largo apéndice en forma de «manguera», denominado SMP, destinado a entrar en contacto con la superficie del asteroide. En el momento del contacto con el suelo, la sonda disparó una bala de tántalo de 5 gramos a una velocidad de 300 m/s.

La sonda japonesa Hayabusa 2 trae a la Tierra muestras del asteroide Ryugu

09/12/2020

Después de seis años y más de 5.200 millones de kilómetros, la misión espacial japonesa Hayabusa 2 aterrizó el pasado domingo en Australia con una carga de fragmentos del asteroide Ryugu, que pueden revelar secretos sobre la formación del universo y los orígenes de la vida en la Tierra, informó la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA).

En las primeras horas del domingo, Hayabusa2 regresó a la Tierra y dejó caer una cápsula que contenía la preciosa muestra, que pesaba menos de 10 gramos, en el interior del sur de Australia. La cápsula, protegida por un escudo térmico, se convirtió brevemente en una bola de fuego y atravesó el cielo mientras regresaba a la atmósfera de la Tierra, antes de aterrizar en el área de Woomera. Los equipos de búsqueda encontraron la cápsula, de unos 40 centímetros de diámetro.

La sonda japonesa Hayabusa2 inició su viaje hacia un nuevo asteroide

7 de enero de 2021

La misión Hayabusa2 de la agencia espacial japonesa (JAXA) encendió motores para iniciar la navegación propulsada hacia nuevos asteroides. Hayabusa2 fue lanzado en 2014. Tras regresar del asteroide Ryugu y dejar caer en la Tierra una cápsula con muestras de esta roca espacial, la misión fue reconducida para una misión extendida.

Posteriormente, la ruta continuará hasta el pequeño asteroide KY26, que alcanzará en 2031. El 5 de enero, la nave activó tres de los motores de iones para iniciar su navegación propulsada, según la cuenta en Twitter de la misión.

Detección de uracilo en el asteroide Ryugu

Wednesday 22 March 2023

El pequeño asteroide cercano Ryugu es el tercer cuerpo celeste del que disponemos muestras de su superficie para analizar en detalle en los laboratorios terrestres (los otros dos son la Luna y el asteroide Itokawa). La cápsula de la sonda japonesa Hayabusa 2 aterrizó en Australia en diciembre de 2020 con 5,4 gramos de material extraterrestre procedente de Ryugu. Puede no parecer mucho, pero gracias a las modernas técnicas actuales se pueden sacar muchas conclusiones de una cantidad tan pequeña. El último de los resultados publicados confirma lo que ya sospechábamos: que muchos asteroides son ricos en materia orgánica compleja. Y es que un grupo de investigadores japoneses liderados por Yasuhiro Oba (Universidad de Hokkaido) ha descubierto uracilo y niacina (vitamina B3) en las muestras de Ryugu.

Como es sabido, el uracilo (C₄H₄N₂O₂) es una de las cuatro bases nitrogenada del ARN, por lo que estamos hablando de uno de los ingredientes más importantes de la vida. Antes de nada, conviene aclarar que ya se habían detectado compuestos similares en meteoritos, pero al haber estado en contacto con la superficie terrestre existía cierta controversia sobre si estábamos ante un caso de contaminación por sustancias de nuestro planeta. En el caso de las muestras de Ryugu, el resultado es concluyente y no deja lugar a dudas. Precisamente, Ryugu es un asteroide de tipo C, que son los que generan meteoritos ricos en compuestos del carbono clasificados como condritas carbonáceas cuando caen a la Tierra. Desde hace décadas se cree que los asteroides ricos en compuestos del carbono y los cometas fueron los responsables de llenar la Tierra primigenia de sustancias orgánicas complejas, favoreciendo la aparición de la vida. Este descubrimiento refuerza esta hipótesis.

El asteroide Ryugu. La flecha marca la primera zona de recogida de muestras (Tamatebako) vista en julio de 2018 (JAXA).

Para analizar las muestras de Ryugu, los investigadores contaron con dos conjuntos de muestras, denominados A0106 y C0107, de 38,4 y 37,5 miligramos, respectivamente (las letras A y C hacen referencia a las cámaras de muestras en las que se guardó el material de Ryugu; la cámara B no se llegó a usar porque solo se realizaron dos maniobras de captura). El conjunto A0106 había sido recogido durante el primer contacto de la sonda con el asteroide y el C0107 durante el segundo. No obstante, no se usó toda la cantidad de muestras en el análisis, sino solo unos 10 miligramos de cada conjunto. Primero sumergieron el material de Ryugu en agua caliente a 105 ºC durante 20 horas y luego en ácido clorhídrico. Finalmente, analizaron los posos resultantes en busca de moléculas orgánicas y bases nitrogenadas mediante cromatografía líquida y espectrometría de masas de alta resolución. En la muestra A0106 se encontró el uracilo con una concentración de 11 ± 6 ppb y en la C0107 con 32 ± 9 ppb. La vitamina B3 se detectó en mayores concentraciones. No se detectó ninguna otra base nitrogenada, pero no se excluye que no esté presente en las muestras y que se pueda descubrir más adelante.

La diferencia en las concentraciones del uracilo podría deberse a la distinta exposición a la luz ultravioleta, los rayos cósmicos y el viento solar de los dos conjuntos, pues el material C0107 ha estado a un metro de la superficie de Ryugu en los últimos millones de años, antes de ser expuesto por el proyectil de la sonda Hayabusa 2. Según el análisis del material recogido por Hayabusa 2, Ryugu está formado por la acumulación de fragmentos —es un asteroide pila de escombros— tras un impacto contra un asteroide mayor que nació durante el origen del sistema solar, hace 4560 millones de años, en el cinturón principal de asteroides (o más lejos). Hace 5 millones de años Ryugu migró a su órbita actual, cerca de la Tierra. Este estudio no es el primero que busca compuestos del carbono en las muestras de Ryugu, pues ya se habían publicado resultados de análisis que se habían saldado con la detección de numerosas sustancias orgánicas (algunos aminoácidos no relacionados con la vida terrestre, PAHs, ácidos carboxílicos, alquilaminas, etc.). Sin duda, tampoco será el último estudio que se lleve a cabo con las muestras de Ryugu. Ahora toca esperar al 24 de septiembre de 2023, que será el día en el que la cápsula de la sonda OSIRIS-REx de la NASA aterrice en Utah con más de 400 gramos de material recogido del asteroide Bennu, otro cuerpo celeste rico en sustancias orgánicas. ¿Cómo de parecido será a Ryugu?

 

Misión China a la Luna

Chang’e 3

Chang’e 3

Información general

Estado: Misión concluida

Aplicación: Sonda lunar

Organismo(s) responsable(s): Agencia Espacial China

Fecha de lanzamiento: 1 de diciembre de 2013, 17:30 UTC¹​

Especificaciones técnicas

Elementos orbitales

Tipo de órbita: Lunar

Chang’e 3 (Chino simplificado: 嫦娥三号; chino tradicional: 嫦娥三號) es una misión de exploración lunar china, que incorpora un aterrizador y un rover lunar.¹​ El 14 de diciembre de 2013, a las 13:12 UTC, logró un alunizaje controlado, siendo la primera misión china en lograrlo, y el tercer país después de U.R.S.S. y EE.UU. El último alunizaje controlado había ocurrido 37 años atrás: el Luna 24, de la Unión Soviética.²​ La nave toma su nombre de Chang’e, la diosa china de la luna, y es continuación de los orbitadores lunares Chang’e 1 y Chang’e 2, dentro del Programa Chino de Exploración Lunar.

Introducción

El primer orbitador lunar chino, Chang’e 1, fue lanzado desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang el 24 de octubre de 2007³​ y entró en órbita lunar el 5 de noviembre.⁴​

La sonda operó hasta el 1 de marzo de 2009, cuando se impactó intencionadamente en la superficie lunar.⁵​ Los datos recopilados por Chang’e 1 fueron usados para crear un mapa de alta resolución en 3D de toda la superficie lunar, ayudando a la elección del lugar de aterrizaje de Chang’e 3.⁶​⁷​

La sucesora de Chang’e 1, Chang’e 2, fue lanzada el 1 de octubre de 2010 para llevar a cabo investigación desde una órbita lunar a 100 km de altitud, en preparación para el aterrizaje suave de Chang’e 3 en 2013.⁸​ Chang’e 2, aun siendo similar en diseño a Chang’e 1, estaba equipada con instrumentos mejorados con lo que se pudieron tomar imágenes de mayor resolución de la superficie lunar en preparación de la misión Chang’e 3.

Como sus predecesoras, la misión Chang’e 3 se planea como precursora de misiones de exploración robótica de la superficie lunar posteriores, incluyendo una misión de retorno de muestras en 2017.⁹​ Siguiendo estas misiones automáticas, las autoridades chinas prevén realizar un aterrizaje tripulado en torno a 2025.¹⁰​

Desarrollo de la misión

Rover

Artículo principal: Yutu (ver …

La misión Chang’e 3 incorpora un rover lunar, llamado Yutu (Conejo de Jade), diseñado para descolgarse del aterrizador y explorar la superficie lunar de manera independiente. El desarrollo del rover de seis ruedas comenzó en 2002 en el Shanghai Aerospace System Egineering Institute, donde un laboratorio especializado se ha preparado para replicar la superficie lunar.¹¹​¹²​ El ensamblaje del rover, con sus 1,5 metros de alto y sus 120 kg de peso se completó en mayo de 2012. Con una capacidad de carga de aproximadamente 20 kg, el rover está diseñado para transmitir video en tiempo real, excavar y analizar muestras de polvo. Puede navegar por pendientes y tiene sensores automáticos para evitar que colisione con rocas. La energía le viene suministrada por un generador termoeléctrico de radioisótopos, que permite al rover operar durante las noches lunares.¹³​ La duración nominal de la misión es de tres meses.¹⁴​ La parte inferior del rover lleva un radar para medir la profundidad y composición del polvo lunar a lo largo de su ruta.¹⁵​

El rover tuvo problemas en el repliegue de sus paneles solares en su preparación para la hibernación durante la noche lunar que dificultaron la reactivación posterior. Los medios de comunicación chinos, después de varios intentos fracasados de reactivación, dieron por concluida la misión de Yutu,¹⁶​ aunque posteriormente se comunicó la posibilidad de ser recuperado para la misión cuando se tuvieron indicios de que volvía a tener actividad pese a la avería.¹⁷​

Lander

Lugar de alunizaje en el Mare Imbrium.

En marzo de 2012 se dio a conocer que China había comenzado la fabricación del cuerpo y la carga del aterrizador del Chang’e 3, que llevará a cabo estudios de la superficie lunar y del espacio de manera independiente del rover.¹​ El aterrizador pesa 100 kilogramos y tiene siete instrumentos y cámaras. Además de sus tareas científicas, las cámaras también están tomando fotos de la tierra y otros cuerpos celestes. El aterrizador tiene capacidad para operar ininterrumpidamente durante tres meses.⁹​

El aterrizador está equipado con un telescopio astronómico y una cámara de ultravioleta extremo. Es el primer observatorio astronómico basado en la Luna de la historia, y llevará a cabo observaciones continuas de importantes cuerpos celestes para estudiar sus variaciones. La cámara de ultravioleta extremo llevará a cabo un estudio de la capa iónica cercana a la Tierra, para investigar cómo afecta la actividad solar a dicha capa.⁹​

Sitio de alunizaje

Lugar de los diferentes alunizajes.

Los datos de Chang’e 1 y 2 se usaron para seleccionar el lugar de alunizaje de Chang’e 3. El aterrizador tenía previsto alunizar en el Sinus Iridum (bahía de los arco iris), a una latitud de 44º norte.¹⁸​ El Sinus Iridium es una llanura de lava basáltica que forma una extensión al noroeste del Mare Imbrium. Pero por motivos no aclarados alunizó unos kilómetros más al este, en el Mare Imbrium (44.12, -19.51).¹⁹​

Con el alunizaje suave de Chang’e 3, finalizó un periodo de 37 años sin exploración de la superficie lunar, desde la llegada de la sonda Luna 24 de la Unión Soviética en 1976.²​

Toponimia relacionada

Para conmemorar este hecho, la Unión Astronómica Internacional aprobó oficialmente el 5 de octubre de 2015 la inclusión de cuatro nuevos topónimos en la cartografía lunar:

• El lugar de aterrizaje de la sonda, denominado Guang Han Gong.²⁰​
• Tres pequeños cráteres situados junto al lugar de alunizaje de la Chang’e 3: Tai Wei, Tian Shi y Zi Wei.

Información buena, extensa y detallada en:

https://danielmarin.naukas.com/2016/02/01/disponibles-todas-las-imagenes-de-la-sonda-lunar-china-change-3/

http://spaceflight101.com/change/change-3-mission-gallery/

El aterrizador de la misión Chang’e 3 aún transmite desde la Luna

Por @Wicho — 25 de Junio de 2018

Aunque la Administración Espacial Nacional China (CNSA) ya no le hace mucho caso porque está centrada en sus sucesoras el aterrizador de la misión Chang’e-3 aún sigue transmitiendo desde la Luna, cuatro años y medio después de haber aterrizado allí. De hecho le hace tan poco caso que la noticia de que sigue transmitiendo la han dado radioaficionados que han detectado de nuevo su señal.

A las 13:11 UTC del 14 de diciembre de 2013 Chang’e 3 se convertía en la primera misión en llegar a la superficie de nuestro satélite desde que la Luna 24 se posara allí el 19 de agosto de 1976. Chang’e 3 consistía en un aterrizador y en un rover bautizado como Yutu.

Yutu dejó de responder a mediados de 2016 tras haber recorrido tan sólo 114 metros sobre la superficie de la Luna, pues una avería lo dejó parado a principios de 2014. Pero aún sin moverse descubrió un nuevo tipo de roca y capas en la superficie de la Luna. Y nos envió las primeras fotos «frescas» desde la superficie de la Luna desde 1976.

El aterrizador obtiene su energía de un generador térmico de radioisótopos y de paneles solares, así que es posible que siga despertándose durante años después de cada noche lunar –esta que acaba de pasar es la número 57–. Pero de todos modos el único instrumento que quedaba en funcionamiento en 2017 era el telescopio de rayos ultravioleta.

En cualquier caso que el aterrizador siga aún vivo es una muy buena noticia para la CNSA, ya que la misión Chang’e 4, que tiene como objetivo aterrizar en el lado oculto de la Luna, usará el hardware de reserva que se había ensamblado para la misión Chang’e 3. Será la primera misión que aterrice allí.

La misión está encabezada por SASTIND (Administración Estatal de Ciencia, Tecnología e Industria para la Defensa Nacional); el contratista principal de la sonda es CAST (Academia China de Tecnología Espacial) de la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China (CASC). A su vez, CAST contrató al Instituto de Ingeniería del Sistema Aeroespacial de Shanghai para diseñar y desarrollar la nave espacial. ^{1) 2)}

Chang’e-3 es parte de la segunda fase del programa lunar de China, que incluye orbitar, aterrizar y regresar a la Tierra. Sigue el éxito de las misiones Chang’e-1 y Chang’e-2 en 2007 y 2010, respectivamente.

Figura 1: Representación artística de la nave espacial Chang’e-3 en la luna (crédito de la imagen: CNSA / CLEP)

Nave espacial de Lander:

La sonda lunar Chang’e 3 consta de dos módulos: el LLV (Lunar Soft-Landing Vehicle), simplemente llamado “Lander”, y el Lunar Surface Exploration Vehicle (Rover). La masa total de lanzamiento del módulo de aterrizaje y el rover es de aproximadamente 3800 kg. En general, el módulo de aterrizaje tiene una masa seca de 1200 kg y sus patas de aterrizaje crean un tramo de vehículo de 4,76 m. Cuando se encuentra en la superficie, el cuerpo del módulo de aterrizaje descansa a 0,83 m sobre el suelo. El módulo de aterrizaje incluye todo el equipo necesario para volar desde la Tierra a la Luna y realizar un aterrizaje suave en su superficie. Viajando a la luna como pasajero está el pequeño rover con una masa de ~ 120 kg. Tanto el lander como el rover están equipados con una carga útil científica.

Tanto el vehículo de aterrizaje Chang’e-3 como el vehículo de exploración transportan cargas útiles científicas que se utilizarán para estudiar la luna, otras galaxias y estrellas, así como el entorno espacial cercano a la Tierra. Se espera que el módulo de aterrizaje realice una misión científica de al menos un año, mientras que se espera que el rover esté operativo durante tres meses o más para explorar la superficie lunar.

Estos instrumentos son:

RTG (Generador termoeléctrico de radioisótopos): El LLV (Lunar Landing Vehicle) está equipado con un conjunto RTG para suministrar su energía durante el período de operación de un año. El módulo de aterrizaje Chang’e-3 utiliza una combinación de paneles solares y un GPHS-RTG (Fuente de calor de uso general-Generador termoeléctrico de radioisótopos) para cumplir con sus requisitos de energía. Dos paneles solares están instalados en el vehículo para desplegarse en vuelo y después del aterrizaje.

TCS (Subsistema de control térmico): el entorno de la superficie lunar es relativamente duro: los días y las noches tienen una duración de 14 días terrestres y las temperaturas de la superficie varían de –175 ° C durante la noche a más de 100 ° C en el sol. Chang’e 3 utiliza una combinación de sistemas de control térmico activo y pasivo. Las mantas de aislamiento multicapa cubren grandes porciones del vehículo para protegerlo del calentamiento solar excesivo y del enfriamiento cuando se exponen al vacío del espacio durante la noche (Ref. 2). El sistema de control térmico activo consiste en calentadores eléctricos resistivos que se accionan utilizando datos de termostato. La energía del calentador es suministrada por los paneles solares y las baterías durante el día lunar.

Subsistema de propulsión: Se han identificado varios requisitos para el sistema de propulsión del módulo de aterrizaje Chang’e-3. El sistema debe ser operado varias veces en la misión en diferentes entornos, incluida la órbita lunar y la mayor quema de aterrizaje. Para realizar un aterrizaje suave, el sistema de propulsión principal del vehículo debe tener capacidad de aceleración. Además, Chang’e-3 necesita un sistema de propulsión secundario junto con un sistema de control de actitud para pequeñas correcciones de trayectoria y control de actitud del vehículo. Para la maniobra de aterrizaje dinámico, el sistema de control de actitud debe ser de un diseño que permita una respuesta rápida a los comandos de actuación de actitud.

Sistema de aterrizaje: en la secuencia de aterrizaje, el módulo de aterrizaje Chang’e-3 se deja caer desde una altitud de 4 m sobre la superficie lunar, lo que requiere un sistema de aterrizaje amortiguador en el módulo de aterrizaje para crear un aterrizaje bastante suave. El sistema también tiene que soportar la versión móvil que se realiza después del aterrizaje. Se ha seleccionado un diseño de tipo “voladizo” para Chang’e-3. El sistema de aterrizaje utiliza cuatro patas de aterrizaje principales que están equipadas con almohadillas para evitar que se hundan en la superficie.

Sistema de navegación: Chang’e 3 realiza un aterrizaje totalmente autónomo en la superficie lunar sin recibir datos de navegación de la Tierra. Para encontrar con precisión su lugar de aterrizaje y realizar un aterrizaje suave en la superficie, el aterrizador está equipado con varios sistemas de navegación. El vehículo utiliza múltiples fuentes de información de navegación provistas a su computadora principal para deducir datos precisos de altitud y velocidad. Para el descenso final, el módulo de aterrizaje utiliza un GRA (Gamma-Ray Altimeter) que proporciona datos precisos de altitud al vehículo. Este sensor se utiliza para detectar el punto de corte del motor de 4 m sobre la superficie lunar.

Comunicaciones RF: Uso de la transmisión de datos en banda X. Se demostró un transpondedor de espacio profundo de banda X en miniatura en la misión Chang’e-2. El sistema también se utiliza para la misión Chang’e-3.

Foto del rover lunar en una prueba de campo (Ref. 1)

Alojamiento de rover: El rover Chang’e-3 está firmemente sujeto a la cubierta superior del módulo de aterrizaje. Uno de los desafíos del diseño del módulo de aterrizaje fue encontrar una manera de llevar el vehículo a la superficie desde la cubierta superior del módulo de aterrizaje, minimizando la masa total de la nave espacial.

Luego de aterrizar en la Luna, la conexión entre el módulo de aterrizaje y el vehículo de exploración se corta utilizando métodos no especificados. Dos rampas, colocadas en posición vertical en el panel lateral del módulo de aterrizaje, se despliegan en una posición horizontal para que el rover pueda rodar sobre ellas desde la cubierta superior.

Luego, la rampa se baja cuidadosamente con un sistema electromecánico para tocar la superficie y mantener un ángulo dentro de las especificaciones del sistema de movilidad del móvil, de modo que el vehículo pueda rodar la rampa y comenzar su propia misión de exploración de forma segura.

Figura: concepto de los artistas del chino Chang’e 3 lander y rover en la superficie lunar (crédito de la imagen: Instituto de Beijing de Ingeniería de Sistemas de Naves Espaciales)

Lanzamiento: La nave espacial Chang’e-3 se lanzó el 1 de diciembre de 2013 (17:30 UTC) en un vehículo Long March 3B (CZ-3B) desde XSLC (Centro de lanzamiento de satélites Xichang) en la provincia de Sichuan en China. ^{3) 4)}

Figura: Perfil de crucero de la misión Chang’e-3 (crédito de imagen: Instituto de Ingeniería de Sistemas de Naves Espaciales de Beijing, Ref. 18)

Órbita: después de su trayectoria translunar, la nave espacial se colocará en una órbita lunar de 100 km x 100 km.

Después de separarse del módulo de servicio, el vehículo de aterrizaje lunar descenderá a una órbita elíptica de 100 km x 15 km inclinada a 45º. Al alcanzar los 15 km de perigeo, el vehículo encenderá sus propulsores variables para reducir su velocidad, de modo que descienda lentamente a 100 m por encima de la superficie de la luna. El vehículo flotará a esta altitud, moviéndose horizontalmente bajo su propia guía para evitar obstáculos, y luego descenderá lentamente a 4 m sobre el suelo, momento en el que su motor se apagará para caer libremente sobre la superficie lunar. El lugar de aterrizaje será en Sinus Iridum, a una latitud de 44º.

La ESA (Agencia Espacial Europea) ayudó con el rastreo adicional desde antes del aterrizaje hasta varias horas después del aterrizaje usando las estaciones New Norcia y Cebreros en Australia y España.

Estado de la misión:

• 26 de diciembre de 2013: el vehículo lunar y el módulo de aterrizaje de la misión de la sonda lunar Chang’e-3 de China se “dormirán” durante la noche lunar, soportando temperaturas extremadamente bajas en la superficie lunar. Se espera que la noche lunar comience el 26 de diciembre y dure aproximadamente dos semanas. Durante su “reposo”, tanto el módulo de aterrizaje como el móvil deberán tolerar temperaturas de -180ºC. ¹²⁾
• El 25 de diciembre de 2013, el LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA estaba en posición de adquirir la imagen (Figura 8), mostrando el módulo de aterrizaje y el rover “Jade Rabbit” de 120 kg en su ubicación cerca de la región Sinus Iridum de la Luna. El ancho de barrido de la imagen NAC (cámara de ángulo estrecho) es de 576 m; el norte esta arriba LRO estaba a unos 150 km del sitio de Chang’e-3 cuando se adquirió la imagen. ¹³⁾

Figura 8: Posiciones del vehículo de aterrizaje Chang’e-3 y Yutu rover detectados por el LROC de la LRO de la NASA el 25 de diciembre de 2013 (crédito de imagen: Universe Today, ASU, NASA)

• 22 de diciembre de 2013: el módulo de aterrizaje lunar Chang’e-3 de China obtuvo la primera vista panorámica de la misión del lugar de toma de contacto en Mare Imbrium. Los funcionarios espaciales chinos ahora han publicado las imágenes de superficie capturadas por la nave nodriza Chang’e-3 el 15 de diciembre, a través de un video de noticias sobre CCTV. ¹⁴⁾

Figura: Parte del primer panorama alrededor del sitio de aterrizaje de Chang’e-3 después de que el Yutu Rover de China llegó a la superficie de la Luna el 15 de diciembre de 2013 (crédito de la imagen: CNSA, CCTV)

• 20 de diciembre de 2013: las coordenadas de aterrizaje exactas de Chang’e-3 fueron 44.1260ºN y 19.5014ºW, ubicadas debajo de la cordillera de Montes Recti y aproximadamente 40 km al sur del cráter de 6 km de diámetro conocido como Laplace F. ¹⁵⁾

Figura: La infografía muestra el proceso del aterrizaje suave en la luna de la sonda lunar china Chang’e-3 el 14 de diciembre de 2013 (crédito de imagen: SASTIND, Xinhua, Zheng Yue)

• El 14 de diciembre de 2013 (20:35 UTC), el primer vehículo lunar de China, Yutu (Conejo de Jade), rodó sobre el suelo de la luna, aproximadamente 7 horas después de que la nave nodriza Chang’e-3 aterrizara sobre las llanuras llenas de lava. de la bahía de arco iris. ^{16) 17) 18) 19)}

Figura: foto del rover Yutu tomada por el módulo de aterrizaje Chang’e-3 en la Luna el 15 de diciembre de 2013 (crédito de imagen: BACC, CAS)

Leyenda de la figura 11: las ruedas del rover dejaron huellas notables de neumáticos mientras avanzaba por el suelo lunar suelto. El módulo de aterrizaje lunar Chang’e-3 y el rover devolvieron retratos de la otra parte de la superficie de la luna, que también mostraba con orgullo la brillante bandera nacional china de color rojo que brillaba sobre el Conejo de Jade cuando se encuentra en la superficie de la Luna. Las imágenes en color se transmitieron en vivo al BACC (Centro de Control Aeroespacial de Beijing), donde el presidente chino Xi Jinping y el primer ministro Li Keqiang vieron la transmisión.

– A pesar de los anuncios previos a la misión sobre un aterrizaje planeado en la “Bahía de Arco Iris” (Sinus Iridum en la nomenclatura latina aprobada de la Luna), la nave espacial se estableció en la región norte del “Mar de las Lluvias” (Mare Imbrium) , el extremo oriental de su caja de aterrizaje designada. Ya sea por diseño o por accidente fortuito, este sitio es en realidad más interesante geológicamente que el destino original de la nave espacial. ²⁰⁾

Figura: Foto de la sonda Chang’e-3 tomada por el rover Yutu en la luna el 15 de diciembre de 2013 (crédito de imagen: BACC, CAS)

• Chang’e-3 aterrizó en la luna el sábado 14 de diciembre de 2013 (13:11:18 UTC), transmitiendo fotogramas de video todo el camino hacia abajo. Esto convierte a China en la tercera nación del mundo en lograr un aterrizaje suave lunar. El aterrizaje, casi dos semanas después del despegue, fue el primero de su tipo desde la misión de la antigua Unión Soviética en 1976. El último aterrizaje lunar suave de la NASA se produjo en 1972, en la misión Apollo 17. ^{21) 22)}

Figura: Foto de la superficie lunar adquirida el 14 de diciembre de 2013 durante el descenso del módulo de aterrizaje; la fotografía fue tomada por la cámara de a bordo de la sonda lunar y se mostró en la pantalla del BACC en Beijing (crédito de imagen: Xinhua) ²³⁾

– La sonda aterrizó en una llanura de 400 km de ancho conocida como “Sinus Iridum”, o Bahía de los Arcoiris. Antes de aterrizar en la superficie lunar, la sonda se desaceleró de la periapsis (15 km sobre la superficie lunar), de una velocidad de 1,700 m / sy luego se mantuvo durante aproximadamente 20 segundos, utilizando sensores e imágenes 3D para identificar un área plana. Durante el descenso, la actitud de la sonda se controló mediante 28 pequeños propulsores.

– Los impulsores se desplegaron a unos 100 m por encima de la superficie lunar para guiar suavemente a la nave hacia su posición. El proceso de aterrizaje duró unos 12 minutos.

– Cuatro minutos después de aterrizar, el Chang’e-3 desplegó sus paneles solares para proporcionar energía al aterrizador y al rover.

– Chang’e-3 se basó en el autocontrol para las mediciones de descenso, rango y velocidad, encontrando el punto de aterrizaje adecuado y la caída libre.

• El 10 de diciembre de 2013, Chang’e-3 entró en una órbita más cercana a la luna. Siguiendo los comandos enviados desde BACC, la sonda descendió desde la órbita lunar circular de 100 km a una órbita elíptica con su punto más cercano (periapsis) a unos 15 km de la superficie lunar y la apoapsis a 100 km. ²⁴⁾
• El 6 de diciembre de 2013, la sonda lunar Chang’-3 entró en la órbita lunar. Un ingeniero en el BACC (Centro de Control Aeroespacial de Beijing) ordenó a la sonda lunar Chang’e-3 que dispara sus propulsores de frenado durante 361 segundos, según la agencia de noticias Xinhua de China. La quema crítica del motor colocó a Chang’e-3 en su órbita circular deseada de 100 km de altura sobre la superficie de la luna. ^{25) 26)}
• La misión Chang’e-3 experimentó un vuelo sin problemas hacia la luna, con la nave espacial entrando en una órbita lunar reportada a 210.3 km x 389109.2 km con una inclinación de 28.5º. Se requirieron tres correcciones orbitales: la primera tuvo lugar a las 07:50 UTC del 2 de diciembre, seguida de una segunda a las 08:20 UTC del 3 de diciembre. ²⁷⁾

 

Complemento de sensor del módulo de aterrizaje: (MastCam, cámara de descenso, LUT, EUV)

Los sistemas de control de la carga útil en ambos, el módulo de aterrizaje Chang’e-3 y el Yutu rover, están construidos por el Centro de Tecnología e Ingeniería para la Utilización del Espacio de CAS. ^{28) 29)}

MastCam:

La MastCam fue desarrollada por la IOE (Instituto de Óptica y Electrónica) de CAS (Academia China de Ciencias). Ubicada en la parte superior del mástil del módulo de aterrizaje, la MastCam se utilizará para la adquisición de fotografías ópticas del área de aterrizaje, para estudiar el terreno y las características geológicas de la zona de aterrizaje. La cámara también monitoreará el movimiento del móvil en la superficie lunar con una capacidad de imágenes de múltiples colores.

Cámara de descenso:

La cámara de descenso fue desarrollada por BISME (Instituto de Maquinaria y Electricidad Espacial de Beijing) de CAST (Academia China de Tecnología Espacial). Situada en la parte inferior del módulo de aterrizaje, la cámara de descenso realizará la adquisición de las fotografías ópticas del área de aterrizaje para estudiar el terreno y las características geológicas de la zona de aterrizaje en altitudes entre 4 y 2 km.

Figura: Foto de la cámara de descenso (Crédito de la imagen: CLEP, Ref. 2)

LUT (telescopio ultravioleta de base lunar):

LUT fue desarrollado por NAOC / CAS (Observatorio Nacional de Astronomía de China / Academia China de Ciencias). La LUT hará uso de la ausencia de una atmósfera y la rotación lenta de la luna para observar objetos celestes y áreas del cielo seleccionados en la región ultravioleta cercana. El telescopio se coloca en el lado -Y del módulo de aterrizaje. Sus principales subsistemas son el cuerpo y el bastidor del telescopio, la lente reflectora y el soporte del telescopio, y los sistemas de control y montaje del cable eléctrico. Esta será la primera observación astronómica realizada desde la superficie de otros objetos planetarios durante períodos prolongados. Puede funcionar entre -20 y + 40ºC.

Figura: Foto de los subsistemas LUT: cuerpo del telescopio (izquierda) y plataforma de montaje con cardán de dos ejes (crédito de la imagen: CLEP, Ref. 2)

EUV (Extreme Ultraviolet Imager):

El Instituto de Óptica de Changchun, llamado CIOMP (Mecánica y Física Finas) de CAS, desarrolló el generador de imágenes EUV. Ubicada en la parte superior del módulo de aterrizaje, la EUV proporcionará imágenes de la ionosfera de la Tierra en la región ultravioleta extrema y realizará investigaciones sobre el pronóstico del clima espacial y los estudios de la ionosfera. Puede rastrear la Tierra automáticamente, realizando un monitoreo de imágenes a largo plazo de la radiación ultravioleta extrema dispersa de la ionosfera de la Tierra. La longitud de onda operativa es de 30.4 nm (aproximadamente 1/20 de luz visible) y el FOV (Campo de visión) es de 15º (la región cubre aproximadamente 7.5 diámetros de la Tierra). La EUV puede operar entre -25 y + 75º C y tiene la capacidad de sobrevivir y operar en el entorno térmico altamente variable de la superficie lunar.

El objetivo de la cámara EUV es observar la plasmasfera de la Tierra. La plasmasfera se encuentra dentro de la magnetosfera de la Tierra y consiste en plasma de baja energía (baja temperatura) ubicado sobre la ionosfera. El límite exterior de la plasmasfera, la plasmapause, se caracteriza por una caída repentina en la densidad del plasma en el orden de una magnitud.

Figura: Foto de la cámara de imágenes EUV (crédito de imagen: CLEP, Ref. 2)

El cabezal de la cámara se instala en la cubierta superior del Chang’e-3 mediante un mecanismo de orientación de inclinación y giro. El instrumento utiliza un sistema óptico de membrana múltiple y un detector de fotones EUV como detector. El estudio de la radiación de 30,4 nm de la luna le permite a Chang’e-3 observar la plasmasfera completa, incluida la plasmopausia y las plumas a escala global para examinar su estructura y dinámica. Las imágenes proporcionadas por el generador de imágenes EUV se someten a un algoritmo para crear modelos tridimensionales de la plasmasfera de la Tierra.

Complemento de sensor del móvil (Yutu): (PanCam, GPR, VNIS, APXS)

PanCam:

PanCam fue desarrollado por el Instituto Xian de Óptica y Mecánica de Precisión (OPT) de CAS. Ubicado en el mástil superior de Yutu, el objetivo de las PanCams es adquirir imágenes en 3D de la superficie lunar para estudiar el terreno, las características y estructuras geológicas y los cráteres dentro de la región objetivo. También controlará el estado operativo del módulo de aterrizaje.

Figura: Foto de una PanCam (crédito de imagen: CLEP, Ref. 2)

GPR (Radar de penetración del suelo):

GPR fue desarrollado por el Instituto de Electrónica de CAS. El instrumento está montado en la parte inferior de Yutu. El objetivo del GPR es medir la profundidad del suelo lunar y la distribución estructural del suelo, el magma, los tubos de lava y las capas de roca debajo de la superficie. El GPR presenta dos canales: el canal I funciona a 60 MHz: para explorar las características geológicas de la sub-superficie hasta una resolución de nivel de metro con una profundidad máxima> 100 m; El canal II funciona a 500 MHz: para sondear la profundidad del suelo lunar con una resolución de más de 30 cm hasta una profundidad máxima de> 30 m. La determinación de la estructura de la sub-superficie a estas profundidades permite estudios de la historia geológica y térmica de la luna y evaluaciones de la cantidad de recursos potenciales para la futura exploración lunar.

Figura: Componentes GPR (de izquierda a derecha): transmisor de Canal I y Canal II, y antena de radar (crédito de la imagen: CLEP, Ref. 2)

VNIS (espectrómetro de imágenes VIS / NIR):

VNIS fue desarrollado por SITP / CAS (Instituto de Física Técnica de Shanghai). El objetivo de VNIS es realizar mediciones in situ de la composición y los recursos de la superficie lunar mediante imágenes y espectrometría en las longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas (rango espectral: 0,45-2,4 µm). Ubicada debajo de la plataforma superior del rover, emplea el concepto de espectrometría de luz y ultrasonido sintonizable impulsada por RF, utilizando generadores de ultrasonido de nuevo diseño.

Figura: Vista esquemática del diseño del filtro VNIS AOTF (crédito de la imagen: Analytic Journal, Brimrose)

VNIS es un FOV de 6º x 6º para el espectro visible y un FOV de 3º x 3º para la banda NIR. El instrumento alcanza una resolución espectral inferior a 8 nm para la banda de 450-950 nm, y inferior a 12 nm para la banda de 900-2400 nm, utilizando una frecuencia de RF de 40 a 180 MHz sintonizable continuamente.

Figura: Foto del conjunto VNIS (crédito de la imagen: CLEP, Ref. 2)

APXS (espectrómetro de rayos X de partículas alfa):

APXS fue desarrollado por IHEP (Instituto de Física de Altas Energías) de CAS. El objetivo es medir la composición y distribución de varios elementos en la superficie lunar mediante la observación de los rayos X dispersos del bombardeo de partículas alfa en las rocas. Ubicado en el brazo robótico del rover, APXS es ​​capaz de dispersar partículas activas, determinación in situ de elementos de la superficie lunar, calibración en órbita y funciones de medición de distancia.

Figura: Componentes APXS (de izquierda a derecha): cabezal del sensor, RHU y objetivo de calibración (crédito de la imagen: CLEP, Ref. 2)

Mapa de la ruta de Yutu

Transporte privado a la ISS

SpaceX Dragon

Fotografía de la cápsula Dragon desde la Estación Espacial Internacional.

La SpaceX Dragon es una nave espacial reutilizable, desarrollada por la empresa privada estadounidense SpaceX, capaz de llevar carga a la órbita baja terrestre (LEO). La cápsula tiene la capacidad de acoplarse a los segmentos no rusos de la Estación Espacial Internacional (ISS) y actualmente tiene un contrato con la NASA para reemplazar las operaciones de reabastecimiento y transporte de tripulaciones que antes realizaba la flota de transbordadores.

El 22 de mayo de 2012, la cápsula fue lanzada desde Cabo Cañaveral con destino a la Estación Espacial Internacional, llevando suministros para la tripulación de astronautas. El 28 de octubre de 2012 amerizó en el océano Pacífico, completando exitosamente la primera misión privada de transporte a la ISS de la historia.¹​

Características generales

La Dragon es una cápsula que cuenta con una punta en forma de cono que es expulsada después del despegue y una bodega equipada con paneles solares. Mide 4,4 metros de alto y 3,66 metros de diámetro, aunque su envergadura llega a más de 16 metros con los paneles solares extendidos. Su capacidad máxima de carga es de 3310 kg, entre la bodega y la sección presurizada.²​ Además, la cápsula está protegida por el escudo térmico más resistente del mundo, hecho con un material llamado PICA-X.³​

Misiones

Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX) es una empresa estadounidense de transporte aeroespacial fundada en 2002 por Elon Musk, quien es co-fundador de PayPal, y fundador de Tesla Motors, SolarCity, Hyperloop, The Boring Company y OpenAI.

El primer lanzamiento de un cohete Falcon 9 el 4 de junio de 2010 lanzó la Dragon Spacecraft Qualification Unit, una versión de pruebas de la cápsula Dragon.⁴​⁵​

La NASA financió el lanzamiento de la COTS Demo Flight 1 el 8 de diciembre de 2010 desde Cabo Cañaveral, Florida. La cápsula se separó del cohete aproximadamente 10 minutos después del despegue, reentrando sobre el océano Pacífico.⁶​⁷​ .⁸​

El 22 de mayo de 2012, una segunda cápsula SpaceX Dragon, la COTS Demo Flight 2, fue lanzada desde Cabo Cañaveral con destino a la Estación Espacial Internacional (ISS), llevando suministros para la tripulación de astronautas.⁹​ Al acoplarse exitosamente con la estación, SpaceX se convirtió en la primera empresa privada en la historia en completar una misión de este tipo.¹⁰​ Horas después, el 26 de mayo, los astronautas comenzaron a descargar la cápsula, resaltando el alivio que suponía tener de ese momento en adelante un nuevo vehículo para ese tipo de misiones.¹¹​ El 28 de octubre de 2012, la cápsula amerizó exitosamente sobre el océano Pacífico, cargada en la vuelta con muestras médicas de la tripulación de la ISS.¹​

Especificaciones

Comparación de tamaño de las cápsulas Apolo (izquierda), Orión (centro) y Dragón (derecha)

DragonLab

Las siguientes especificaciones son publicadas por SpaceX para los vuelos no comerciales de NASA, no de ISS, de las cápsulas dragón renovadas, listadas como “DragonLab” en el manifiesto de SpaceX. Las especificaciones para la Carga Dragón contratada por la NASA no fueron incluidas en la hoja de datos de DragonLab 2009.

Buque a presión

10 m3 (350 pies cúbicos) interior presurizado, ambientalmente controlado, volumen de la carga útil.

Entorno a bordo: 10-46 ° C (50-115 ° F); Humedad relativa 25 ~ 75%; Presión de aire de 13,9 ~ 14,9 psia (958,4 ~ 1027 hPa).

Compartimiento del sensor no presurizado (carga útil recuperable)

0,1 m3 (3,5 pies cúbicos) de volumen de carga útil sin presión.

La trampilla del compartimiento del sensor se abre después de la inserción de la órbita para permitir el acceso total del sensor al ambiente del espacio exterior y se cierra antes de que la atmósfera de la Tierra vuelva a entrar.

Tronco sin presurización (no recuperable)

Volumen de carga útil de 14 m3 (490 pies cúbicos) en el tronco de 2,3 m (7 pies 7 pulg.), A popa del escudo térmico del recipiente a presión, con extensión opcional del tronco hasta 4,3 m (14 pies 1 pulg.) De longitud total M3 (1.200 pies cúbicos).

Soporta sensores y aberturas espaciales de hasta 3,5 m (11 pies 6 pulg.) de diámetro.

Sistemas de alimentación, comunicación y mando

Potencia: dos paneles solares con un promedio de 1.500 W, pico de 4.000 W, a 28 y 120 VDC.

Comunicaciones de la nave espacial: estándar comercial RS-422 y E / S de serie militar 1553, además de comunicaciones Ethernet para servicio de carga útil estándar direccionable por IP.

Comando de enlace ascendente: 300 kbps.

Telemetría / enlace descendente de datos: estándar de 300 Mbit/s, telemetría de banda S tolerante a fallos y transmisores de video.

Tolerancia a la radiación

Dragon utiliza un diseño “tolerante a la radiación” en el hardware y el software electrónicos que componen sus computadoras de vuelo. El sistema utiliza tres pares de computadoras, cada una comprobando constantemente las otras, para instanciar un diseño tolerante a fallos. En el caso de un fallo de la radiación o un error suave, uno de los pares realizará un reinicio suave. Incluyendo las seis computadoras que componen las computadoras de vuelo principales, Dragon emplea un total de 18 computadoras de triple-procesador.

Véase también

• Dragón rojo (nave espacial)
• SpaceX

SpaceX: así luce la nueva nave espacial Crew Dragon que irá a la EEI

Elon Musk, fundador de la compañía SpaceX, se encargó de presentarla al mundo mediante su cuenta de Twitter. (Foto: @nova_road)

El fundador de la compañía SpaceX, Elon Musk, ha mostrado a través de las redes sociales una imagen de su nave espacial tripulada Crew Dragon, diseñada para llevar tripulantes a la Estación Espacial Internacional (EEI).

Junto a la instantánea, publicada este lunes en la cuenta de Twitter de Musk, se indica que la Crew Dragon se encuentra en el interior de una cámara anecoica, que absorbe el sonido y simula el ambiente del espacio, para el proceso de pruebas antes de ser enviada a la cámara de vacío de la NASA.

(La nave espacial Crew Dragon de SpaceX mostrada por Elon Musk. Foto: Twitter)

Crew Dragon es una nave espacial completamente autónoma que ha sido desarrollada para llevar hasta 7 astronautas a la EEI y a otros destinos. Está previsto que el primer lanzamiento se efectúe en el segundo semestre del 2018.

Humanoide en el espacio

Robonauta 2

Tras innumerables retrasos y problemas, hoy ha comenzado la última misión del transbordador espacial Discovery (OV-103). La vieja nave ha despegado hoy día 24 de febrero de 2012, a las 21:53 UTC desde la rampa 39A del Centro Espacial Kennedy en su 39ª y última misión, la STS-133 (ULF-5).

El Discovery también lleva un su interior el Robonaut 2 (R2), la primera máquina humanoide en el espacio. El R2, de 150 kg, viaja en el PMM, pero será probado inicialmente dentro del módulo laboratorio Destiny. El objetivo principal de este robot será probar la utilidad de los robots en el entorno de trabajo de la ISS.

Casi 200 personas de 15 países han visitado la Estación Espacial Internacional, pero, hasta ahora, la órbita sólo contó con humanos como miembros de la tripulación.

R2 está más que listo, tanto que subirá antes que sus piernas, las cuales lo seguirán en un próximo lanzamiento.

https://danielmarin.naukas.com/2011/02/24/el-ultimo-vuelo-del-discovery-sts-133/

Robonauta 2, la última generación de los ayudantes robonautas para los astronautas lanzó hacia la Estación Espacial a bordo del trasbordador espacial Discovery, en la misión STS-133. Robonauta 2 es el primer robot humanoide en el espacio. A pesar de que su trabajo principal por ahora es enseñarles a los ingenieros cuán hábilmente se comportan los robots en el espacio, se espera que mediante mejoras y avances algún día el Robonauta 2 salga fuera de la estación para ayudar a efectuar reparaciones, a agregar complementos en la estación o a llevar a cabo labores científicas.

R2, cómo nombran al robot, lanzó dentro del Módulo Multipropósito Permanente Leonardo, que se abasteció con equipos y suministros para la estación y luego se instalará en forma permanente en el nodo Unity. Una vez que R2 desempaque -probablemente varios meses después de su llegada- en principio se operará dentro del laboratorio Destiny en las pruebas operativas. Pero, con el tiempo, tanto su territorio como sus aplicaciones podrían expandirse. No hay planes de que el R2 regrese a la Tierra.

Esperando para el despegue, R2 contempla el Edificio de Ensamblaje de Vehículos, en el Centro Espacial Kennedy. Crédito de la fotografía: Joe Bibby.

“Las piernas del robot no están listas aún”, dice Rob Ambrose, del Centro Espacial Johnson, de la NASA. “Todavía las estamos poniendo a prueba. Pero R2 tendrá mucho para hacer mientras espera por sus extremidades inferiores”.

“A la larga, este robot se convertirá en la mano derecha de la tripulación de la estación espacial”. (Ambrose dice que R2 no tiene género; no es ni masculino ni femenino.)

Gracias a sus piernas y a otras mejoras que se le realizarán, su futuro es muy prometedor. De hecho, el objetivo final para R2 es que ayude a los astronautas en las actividades extra-vehiculares (EVA, por su sigla en idioma inglés). Pero primero, como si fuera un estudiante de la escuela, el robot debe avanzar poco a poco a medida que se le añadan nuevos elementos (como las piernas) y adquiera nuevas habilidades.

“Para sus primeras sesiones de entrenamiento, R2 será colocado en un pedestal fijo para sus lecciones en un panel de tareas. El panel contiene interruptores, perillas y conectores como los que operan los astronautas, y la tripulación diseñará tareas para que R2 domine”.

Una vez que le añadan las piernas, el aprendiz será capaz de moverse dentro de la estación, limpiando los pasamanos, aspirando los filtros de aire y haciendo otras tareas de rutina para la tripulación.

“Al igual que la mayoría de nosotros aquí en la Tierra, los astronautas de la estación espacial pasan la mañana del sábado haciendo limpieza. Las piernas de R2 le devolverán a la tripulación las mañanas del sábado. Todo esto se trata de hacer un uso eficiente del tiempo de los astronautas. No tienen que perder el tiempo haciendo cosas que R2 puede hacer”.

Las piernas tienen dedos especiales que se incrustan en las paredes de la estación espacial de manera tal que R2 puede aprender a trepar sin usar sus manos. “Las manos deben estar libres para que pueda llevar materiales de limpieza y herramientas”, explica Ambrose. “Recuerden que los robots no tiene bolsillos para guardar cosas”.

Pero hay otro motivo para las lecciones destinadas a que el robot aprenda a trepar. R2 debe convertirse en un experto “hombre araña sin manos” antes de graduarse para su tarea más crítica: llevar a cabo las EVA.

“R2 primero practicará adentro; de este modo, si se cae, un astronauta lo puede levantar para que lo vuela a intentar. Si R2 da un mal paso afuera, podría terminar colgando de la soga, imposibilitado en el espacio exterior.”

Una vez que el robot logre trepar adecuadamente, una computadora actualizada con un software mejorado será enviada a la estación. La tripulación la intercambiará con la que ahora R2 tiene en su pecho. El equipo en tierra está también trabajando en la batería de R2. Por el momento, el humanoide tiene que ser conectado como si fuera una modesta tostadora de pan.

“Queremos darle a R2 cada vez más y más libertad, de manera tal que vayamos eliminando la necesidad de utilizar cuerdas y cables”.

Robonauta 2 escribe mensajes a través de Twitter en: twitter.com/AstroRobonaut.

Después de todas estas mejoras, el robot será capaz de montar lugares de trabajo para llevar a cabo las EVA. R2 incluso tiene “ojos” (dos cámaras de video que le proporcionan una visión tridimensional) para ver un lugar de trabajo externo antes de que la tripulación salga a realizar una tarea.

“Si la tripulación ve la necesidad de contar con algunas herramientas o de ‘ajustar con precisión’ la estación de trabajo, podrá dar indicaciones a R2 para que haga los cambios y que todo quede tal y como lo deseen. Es como si fuera una enfermera para un cirujano. La tripulación podrá entonces venir y llevar a cabo el trabajo rápidamente, y realizar múltiples tareas en un tiempo menor”.

Y en el caso de una emergencia, R2 podría ser el primero en prestar auxilio.

“Puede ir afuera rápidamente y revisar el problema. Los astronautas tienen que colocarse el traje y luego despresurizarse en la cámara de aire durante horas antes de poder salir”.

Mientras se está despresurizando, la tripulación puede visualizar el problema a través de los “ojos” de R2 y determinar la manera y las herramientas que necesitarán para resolver la emergencia.

“Además, R2 puede estar afuera trabajando tanto tiempo como sea necesario, mientras que los seres humanos solamente pueden permanecer allí por tiempo limitado”.

¿Qué otras aventuras le aguardan a R2?

“Hay muchas posibilidades para el futuro”, dice Ambrose. “Por ejemplo, podríamos colocarle ruedas de manera tal que R2 podría explorar un potencial lugar de aterrizaje en un planeta o en un asteroide o podría instalar un lugar de trabajo o un hábitat allí. ¡Algún día incluso se le podría colocar un sistema de propulsión a chorro a R2! Pero tenemos que gatear antes de poder volar”.

Más información

Créditos: R2 fue desarrollado conjuntamente por la NASA y la compañia General Motors.

Portal de Robonauta 2 en Internet –en el Centro Espacial Johnson.

La NASA tiene grandes planes para un robot humanoide –Ciencia@NASA

El primer robot antropomorfo a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), el Robonauta 2 de la NASA, pasó con éxito las primeras pruebas de sus sistemas y de sus “ojos”, informa el blog oficial del robot en Twitter.

Durante la primera etapa de las pruebas, el astronauta de la NASA Michael Fossum puso en marcha al Robonauta 2 que después recibió los primeros comandos de la Tierra y abrió los “ojos”, es decir activó las cámaras. Lo primero que “vio” fueron los cables y los interruptores en la pared del módulo de la ISS.

“Quiero mirar alrededor”, dice el robot en su Twitter.

Durante la siguiente etapa de pruebas, prevista para el 1 de septiembre, el Robonauta 2 intentará hacer unos movimientos.

Robonauta 2 (R2), de 140 kilogramos, tiene la “cabeza”, el “cuerpo” y dos “manos” con “dedos” flexibles. Primero, trabajará en el módulo estadounidense Destiny, pero los especialistas esperan que con el tiempo pueda salir al espacio abierto para realizar tareas rutinarias o demasiado peligrosas junto con los astronautas.

El R2, transportado a la ISS el 26 de febrero por el transbordador espacial “Discovery”, tiene un “gemelo” en la Tierra, el robot R2A.

Características generales de Robonaut 2

El robonauta en cuestión, Robonaut-2, es un androide ciertamente antropomorfo con habilidades sorprendentes, es el primer robot que ejercerá funciones de técnico para reparar desperfectos en la Estación, como el Robonauta 1, es capaz de manejar un amplio espectro de instrumentos e interfaces, estas son algunas de sus caracteristicas:

• Mide casi dos metros de alto
• Pesa 136 kilos (300 libras)
• Vale unos $2,5 millones …
• Realizado con fibra de carbono niquelado y aluminio
• Brazos extensibles
• Manos con movilidad rotatoria y sus cinco dedos tienen capacidad para agarrar 2,5 kilos cada uno. Su cabeza es un casco dorado con un cristal ..

El diseño cuenta con cabeza, torso y dos brazos y puede usar las mismas herramientas y trabajar en los mismos entornos peligrosos que los astronautas. Actualmente hay cuatro robonautas, en desarrollo. Esto permite estudiar diferentes tipos de movilidades, métodos de control y aplicaciones en las que se pudan utilizar dichas maquinas; una de las novedades que se estan estudiando y que forman parte de un reciente proyecto de investigación es aquel en el que se le enseñan procedimientos médicos básicos a este robot para que pueda ejercer de médico en futuras misiones espaciales. Robonaut 2 está aprendiendo medicina para actuar de medico o enfermero de su tripulación.

R-2, de momento, es sólo medio astronauta, o medio robot: una cabeza, con un torso, dos brazos y dos manos, con un peso total de unos 150 kilos. El plan es llevarlo al espacio en el transbordador Discovery. El robot es un desarrollo tecnológico de la NASA y General Motors que puede utilizarse no sólo en el entorno espacial sino también en la Tierra, para múltiples tareas industriales. “Es un ejemplo de una futura generación de robots espaciales y terrestres, no para sustituir a los humanos sino para acompañarlos y realizar trabajos clave de apoyo”, ha dicho John Olson, director del Departamento de Integración de Sistemas de Exploración. “El potencial combinado de humanos y robots es una demostración perfecta de que dos y dos pueden sumar mucho más que cuatro”.

El plan inmediato para R-2 es realizar, dentro de la ISS, pruebas en condiciones de microgravedad y radiación para probar su funcionamiento en el espacio, explica la NASA. Las operaciones permitirán, además, ensayar el trabajo del robot codo con codo con los astronautas. A medida que los ensayos avancen, los astronautas de la base orbital recibirán software actualizado del humanoide que le permitirá ir realizando.

De momento, el Robonauta 2 está pasando el entrenamiento debido previo a su vuelo espacial, con pruebas de vibración y radiación incluidas. Será el primer astronauta mecánico con forma más o menos humana en la ISS.

La NASA Y Chevrolet crean el ‘Robonauta 2’

El robot está diseñado para ayudar a los astronautas además de crear coches y espacios de trabajo más seguros.

La colaboración entre la NASA y el fabricante de coches GM/Chevrolet ha creado ‘Robonauta 2’, más conocido como R2, que se ha diseñado para ayudar a los astronautas de la Estación Espacial Internacional con tareas cotidianas, al tiempo que ayuda a Chevrolet a desarrollar sofisticadas tecnologías de control, sensores y visión pensadas para crear coches y lugares de trabajo más seguros.

«Nos pellizcamos todos los días que dedicamos a esto y tenemos la sensación de que vivimos en un momento asombroso en el que estamos cambiando el mundo con los robots de una forma más natural. La tecnología robótica de vanguardia es muy prometedora, y no sólo para GM/Chevrolet y la NASA. El programa R2 nos ofrece la posibilidad de desarrollar una amplia gama de aplicaciones prácticas para la tecnología», señala Marty Linn, Ingeniero Jefe de Robótica de GM/Chevrolet.

El programa R2 también es pionero en la investigación del futuro diseño de miembros protésicos y exoesqueletos para militares heridos del mundo entero o personas con movilidad limitada, posiblemente empleando sensores avanzados similares a los utilizados en los sistemas de aparcamiento marcha atrás. Los ingenieros también están buscando formas de ayudar a los trabajadores de cadenas de montaje que tienen que levantar grandes pesos.

El despegue

Cuando el transbordador Endeavour despegó de Cabo Cañaveral el pasado viernes; llevaba a bordo un paquete vital para R2 —que convive con los astronautas en la ISS desde febrero de este año— que le ayudará a iniciar su programa de experimentos en gravedad cero en el espacio.

El robot, que viajó a la ISS en la misión STS133 del transbordador espacial Discovery, ha sido desembalado y empezará a funcionar en las próximas semanas. Realizará un conjunto de tareas especialmente diseñado —relacionado con cables, conectores, enchufes y otros objetos menos rígidos, como bolsas y prendas que agarrar— para que los ingenieros puedan calibrar y perfeccionar los sistemas de sensores y control.

Finalmente comenzaron las tareas de ensamble y activación de R2. Este compañero robot de la tripulación de la ISS realizará tareas de alto riesgo para los astronautas durante su estadía en el espacio.

El robot astronauta de la NASA y General Motors finalmente comenzó a interactuar con sus compañeros en la Estación Espacial Internacional. Luego de casi un año de llegado y seis meses de estar inactivo, un regaño por parte del presidente Barack Obama a la tripulación por no haberlo desempacado y retrasos varios en el despegue del transbordador que lo llevaría a la ISS, Robonaut2 se presentó oficialmente y estrechó la mano del comandante Dan Burbank.

R2 (como se lo conoce amistosamente) estuvo sometido a diversas pruebas de rendimiento, en especial, las relacionadas con su funcionamiento en un ambiente con atmósfera cero y los primeros ejercicios relacionados con calibración de sus cámaras. Luego del firme apretón de manos con el comandante, R2 saludó con un “Hello World” en lenguaje de signos.

El objetivo es que de aquí en adelante R2 se ocupe de tareas que podrían ser riesgosas para sus compañeros humanos, pero no deja de ser auspicioso que ya pueda participar de trabajos en la ISS a pesar de que aún no tiene piernas.

Sus piernas estarían llegando en 2013 con lo que se completaría la configuración de este primer robonauta en el espacio. Siempre y cuando R2 no esté tuiteando desde su cuenta personal, facilitará el trabajo de sus compañeros así como también podrá mostrar que tan probable sea que en el futuro, robots como él puedan viajar más allá de los límites de la resistencia humana.

Link: Robonaut performs first human-robot handshake in space (The Verge)

El ‘robonauta’ de la EEI ya puede caminar

Publicado: 22 abr 2014 09:03 GMT

Robonaut 2, el primer robot astronauta de la Estación Espacial Internacional, ya cuenta con un par de piernas que le dotarán de una mayor autonomía.

El robot, apodado R2, lleva ya tres años trabajando a bordo de la EEI. Las piernas de R2, que hasta ahora se componía únicamente de un torso, llegaron a la estación espacial el pasado Domingo de Resurrección a bordo de Dragón, la nave creada por SpaceX.

Gracias a sus extremidades inferiores, R2 podrá ayudar a los tripulantes de la EEI en sus actividades rutinarias, permtiendo que se concentren en las tareas más importantes.

Gracias a sus piernas, que miden 1,2 metros cada una, R2 tendrá la altura total de unos 2 metros y medio. Las nuevas extremidades “se ven un poco raras”, comenta Robert Ambrose, del Centro Espacial Johnson de la NASA, ya que tienen 7 junturas y además constan de dispositivos, incluso cámaras, en los pies. “Imagínense unas patas de mono que tengan ojos”, comenta Ambrose. “Yo, personalmente, espero que mis piernas nunca se doblen en tales ángulos, pero R2 no tiene problema con ello”, añadió.

Las piernas del ‘robonauta’ han costado al menos 14 millones de dólares, 8 de los cuales se destinaron a su fabricación y el resto a ensayos y preparación del envío.

R2 no es el único robot ‘humanoide’ en la EEI. Desde el otoño del año pasado allí se encuentra el robot japonés Kirobo, que puede hablar con los astronautas y por medio del cual los científicos japoneses estudian la comunicación entre los humanos y los robots. Por el momento Kirobo habla solo en japonés.

Por primera vez el robonauta R2 estrecha la mano de un astronauta en la ISS

16 Febrero 2012

La Dragon CRS-14 vuelve a la Tierra

La nave de carga Dragon CRS-14 regresó a la Tierra el 5 de mayo de 2018, varios días más tarde de lo previsto debido a la mala meteorología. Amerizó sin problemas en el océano Pacífico, frente a la costa californiana, a las 19:00 UTC, concluyendo así su misión de 31 días unida a la estación espacial internacional.

 Los astronautas del complejo orbital habían supervisado su separación, a las13:23 UTC y controlada desde tierra, desde el brazo robótico Canadarm-2. Cargada con resultados de experimentos, la cápsula fue recuperada y situada a bordo de un barco para su transporte a Long Beach, donde sus contenidos serían extraídos y devueltos a la NASA.

La nave retornó a casa casi 2 toneladas de resultados y muestras experimentales. También se hallaba a bordo el robot Robonauta-2, cuyos recientes problemas recomendaron su envío a la Tierra para su reparación. Podría volver a ser lanzado dentro de un año. La Dragon había despegado el 2 de abril con suministros para la estación internacional. La próxima (CRS-15), despegará, si todo va bien, el 28 de junio.

 

Vela solar

IKAROS

Representación artística de la vela solar IKAROS.

IKAROS es una sonda espacial experimental, impulsada parcialmente mediante una vela solar. Fue lanzada por la agencia espacial japonesa JAXA el 20 de mayo de 2010 junto a la sonda PLANET-C. El destino de ambas sondas es el planeta Venus. IKAROS es la primera sonda interplanetaria que se impulsa con una vela solar.¹​

El nombre “IKAROS” pretende ser un acrónimo de “Kite-Accelerated Interplanetary spacecraft by Radiation from the Sun”,²​ cuya traducción aproximada podría ser “Nave-Vela Interplanetaria Acelerada por la Radiación del Sol”.³​ Aunque también hace referencia a Ícaro, el personaje mitológico que intentó volar hasta el Sol.

Para verificar el correcto despliegue de la vela solar, la sonda contaba con dos pequeñas subsondas llamdas DCAM1 y DCAM2 que cuentan con una cámara, utilizadas para fotografiar el despliegue de las velas y que se compruebe si lo hicieron correctamente.⁴​

Características

La sonda, construida por Mitsubishi Heavy Industries Ltd.,⁵​ está impulsada por una vela cuadrada de 20 m de lado, que incorpora unas células solares para generar la energía necesaria para los equipos.²​

La vela tiene 20 m de lado, y un espesor de 32.5 micras.⁵​ Su diseño, denominado “thin-film solar”, por su capacidad para generar energía eléctrica además de captar impulso,⁵​ pretende sustituir a los paneles solares espaciales en el futuro. Las velas se desplegarán por fuerza centrífuga, aprovechando la rotación de la nave, mediante la liberación de unos pesos en los extremos de las láminas.³​

La sonda ha costado 1.500 millones de yenes⁶​ (unos 13 millones de €)

Misión

Su lanzamiento se produjo el 20 de mayo de 2010, desde el Complejo de lanzamiento Yoshinobu del Centro Espacial de Tanegashima, mediante un cohete H-IIA.⁷​

La sonda viajó a Venus, siendo la primera sonda impulsada parcialmente mediante esta tecnología.³​ Se pretende que esta prueba permita demostrar la viabilidad de un motor híbrido, que combine el impulso de la vela solar con el motor de iones, generados mediante la energía captada por finos paneles solares insertados en la propia vela.³​

El 8 de diciembre de 2010, IKAROS pasó a 80.000 km de Venus.⁸​⁹​¹⁰​¹¹​

Apariciones en otros medios

La sonda hizo un cameo en un episodio del anime Sora no Otoshimono en el ending 6 de la segunda temporada, encontrándose irónicamente con otro personaje basado en el ser mitológico Ícaro.

Un modelo a escala 1:64 de la nave espacial IKAROS.

Operator               JAXA^[1][2][3][4]

COSPAR ID         2010-020E

SATCAT no.        36577

Website                  global.jaxa.jp/projects/sat/ikaros

Mission duration  ~0.5 years, elapsed: 8 years, 6 months and 19 days

Spacecraft properties

Launch mass         315 kg (694 lb)

Dimensions            Solar sail: 14 m × 14 m (46 ft × 46 ft) (area: 196 m² (2,110 sq ft))^[5]

Start of mission

Launch date          21:58:22, 20 May 2010 (UTC)

Rocket                   H-IIA 202

Launch site           Tanegashima, LA-Y

End of mission

Last contact          23 April 2015

Orbital parameters

Reference system  Heliocentric orbit

Flyby of Venus

Closest approach  8 December 2010

Distance                 80,800 kilometers (50,200 mi)

Diagrama esquemático de la vela IKAROS:

(cuadrado azul en una línea) Masa de la punta 0.5 kg (1.1 lb), 1 de 4.
(Rectángulo naranja) Dispositivo de cristal líquido, 1 de 80.
(cuadrado azul) Membrana de 7.5 μm (0.00030 pulg.) de espesor, 20 metros (66 pies) en diagonal.
(rectángulo negro) Células solares de 25 μm (0.00098 in) de espesor.
(líneas amarillas y azules) Tethers.
(disco azul) Cuerpo principal.
(puntos amarillos) Instrumentos.

IKAROS funciona

La sonda japonesa IKAROS (Small Power Solar Sail Demonstrator) sigue viento solar en popa a toda vela, aunque no es el flujo de partículas cargadas procedente del Sol lo que impulsa a la nave, sino la presión de radiación. El caso es que la JAXA ha confirmado el impulso generado por la luz en la vela. Cierto es que estamos hablando de una fuerza casi despreciable, de sólo 1,12 mN, pero no olvidemos que actúa continuamente sobre la nave, lo que permitirá realizar maniobras de elevada Delta V.

Una magnífica noticia para la JAXA, que ahora deberá utilizar los paneles de cristal líquido de la vela para maniobrar la sonda jugando con el par de fuerzas que se crea al cambiar la reflectividad de la superficie. La sonda IKAROS (イカロス) es la primera vela solar interplanetaria de la historia.

Gráfica que relaciona el porcentaje de luz solar reflejada por la vela (eje X) con la eficiencia de la misma según la sección aparente de la vela. Los datos corresponden a partir del 9 de junio. El cuadro rosa corresponde a la predicción antes de la misión (JAXA).

IKAROS en el espacio interplanetario rumbo a Venus (JAXA).

Cómo maniobrar en el espacio con la presión de radiación de la luz (JAXA).

Detalles de la vela solar, incluyendo los paneles solares flexibles y el control de actitud por LCD (JAXA).

IKAROS desplegada

Ahora sí. Después de varios días de incertidumbre y cierta opacidad informativa, la agencia espacial japonesa JAXA confirma el despliegue exitoso de la vela solar IKAROS (イカロス). La maniobra de despliegue comenzó el pasado día tres de junio y sufrió algunos retrasos debidos a ciertas complicaciones técnicas que aún no están del todo claras. Ayer día diez se completó la operación con la sonda situada a 7,7 millones de kilómetros de la Tierra en una órbita con rumbo a Venus. IKAROS fue lanzada el pasado 21 de mayo junto con la sonda Akatsuki.

Para desplegar la vela, la nave giró primero a cinco revoluciones por minuto para que se pudiesen separar cuatro contrapesos de 0,5 kg cada uno encargados de “tirar” de la lámina. Debido a la conservación del momento angular, la rotación de la sonda se fue frenando con el despliegue hasta alcanzar las 2 rpm, momento en el que entraron en acción los impulsores de la nave para asegurar un giro de 25 rpm. En las fases finales de la operación, la velocidad de la sonda alcanzó las 5-6 rpm, momento en el cual tuvo lugar el despliegue total de la vela.

A partir de ahora, comienza la fase más importante de la misión -de seis meses de duración- en la que se verificará el funcionamiento de los paneles solares flexibles de la vela y el ingenioso sistema de control de actitud mediante LCD. Gracias a este mecanismo, al oscurecer las pantallas de cristal líquido se podrá modificar el empuje proporcionado por la presión de radiación de la luz solar en los extremos de la membrana, generando un par de fuerzas que permita maniobrar la vela.

Debemos recordar que, pese a su nombre, la vela solar no basa su funcionamiento en la acción del viento solar, sino en la presión de la luz. Cambiando el ángulo de la vela respecto a la dirección de avance en su órbita, IKAROS puede cambiar sus parámetros orbitales sin necesidad de usar propulsión química.

IKAROS se convierte así en la primera vela solar interplanetaria y en la pionera de una nueva generación de sondas que podría revolucionar el estudio del Sistema Solar interior. ¡Felicidades, JAXA!

Método de despliegue de la vela IKAROS (JAXA).

Comienzo del despliegue visto por una de las cámaras a bordo de IKAROS (arriba). Campo de visión de la cámara (abajo) (JAXA).

Despliegue finalizado (JAXA).

Datos técnicos de IKAROS (JAXA).

Historia

Representación de la NanoSail-D, desplegada con éxito por la NASA en enero de 2011.

El efecto de la presión solar fue señalado por vez primera en el siglo XVII por el astrónomo Johannes Kepler, al observar que la cola de los cometas siempre apuntaba en la dirección opuesta al Sol, deduciendo que éste debía generar algún tipo de fuerza de repulsión.⁷​ Tal fuerza fue calculada en 1873 por James C. Maxwell³​ en su teoría del electromagnetismo, según la cual, la luz debía ejercer una presión sobre los objetos. Esta predicción fue confirmada experimentalmente en 1899 por Piotr Lébedev.⁸​

Fue el propio Kepler el primero en sugerir la idea de diseñar naves espaciales para aprovechar esta energía,³​ pero hubo que esperar hasta el siglo XX para que la comunidad científica retomase el concepto de vela solar. Los primeros en hacerlo fueron soviéticos,⁹​ concretamente el físico ruso Konstantín Tsiolkovski, y en especial el ingeniero lituano Friedrich Zander, que ya en 1924 estudió la posibilidad de realizar viajes interplanetarios mediante velas solares.⁹​ El concepto se fue refinando gradualmente durante las siguientes décadas, y en 1951 se publicó el primer artículo técnico sobre velas solares: “Clipper Ships of Space” (veleros del espacio), firmado bajo seudónimo por el ingeniero aeronáutico Carl A. Wiley.⁹​ Transcurrirían todavía 7 años más hasta que un trabajo sobre velas solares apareciese en una revista científica, lo que sucedió finalmente en 1958 en la revista “Jet Propulsion”. El artículo fue escrito por el Dr. Richard Gamin, consultor del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.⁹​ A mediados de los años 60 la NASA empezó a investigar en el campo de las velas solares,⁹​ y desde entonces el avance tecnológico y la aparición de materiales ultraligeros como el PET de orientación biaxial (boPET) han reavivado el interés por esta tecnología.

En 1960 la presión solar demostró por primera vez su influencia real sobre los objetos en el espacio “jugando al fútbol”³​ con el satélite Echo 1: un gran globo metalizado de gran área y poco peso al que empujó hasta destrozar su fina tela, dispersando los restos por el espacio.¹⁰​

En 1974, el objetivo de la sonda Mariner 10 corría peligro por la falta de propelente. Como medida desesperada, se decidió direccionar adecuadamente los paneles solares para que sean utilizados a manera de vela solar, lo que proporcionaría el empuje necesario para reemplazar algunas de las maniobras que requerirían gasto adicional de propelente.¹¹​ De esta manera, aunque en forma accidental, se utilizó por primera vez la presión de la luz (en las cercanías del sol) a manera de vela solar, lo que en este caso produjo que se salvara la continuidad de los objetivos de la misión.¹¹​ Después de 30 años de esta experiencia, para la sonda MESSENGER se planificó utilizar la presión de la luz solar como empuje para el frenado y posterior captura de Mercurio, de forma que pudiese entrar en órbita. Se realizaron esas maniobras según lo planificado, utilizando los paneles solares a manera de vela solar.¹²​ Sin este apoyo, además de las asistencias gravitatorias, se hubiese necesitado una cantidad muchísimo mayor de propelente, lo que hubiese subido el costo más allá del presupuesto.¹²​

Lanzamientos orbitales

Despliegue

El 4 de febrero de 1993, la Agencia Espacial Rusa consiguió desplegar con éxito desde la estación MIR el Znamya 2, un reflector de boPET aluminizado de 20 metros de anchura. No obstante, el experimento sólo consistió en probar el despliegue, y no la propulsión, por lo que el reflector, incapaz de controlar su dirección, se quemó en la atmósfera. Un segundo ensayo posterior, denominado Znamaya 2.5, finalizó en fracaso, y en 1999 la agencia rusa abandonó el programa.³​

Más recientemente, el 9 de agosto de 2004 la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial desplegó con éxito dos prototipos de vela solar desde un cohete: una vela con forma de trébol a 122 km de altura, y una desplegada en abanico a 169 km. Ambas velas utilizaron una lámina de 7,5 micras de espesor. Al igual que en el caso ruso, el experimento fue sólo un ensayo de despliegue, y no una prueba de propulsión.²​

El 21 de febrero de 2006, la JAXA lanzó en un cohete Mu-5, juntamente con el satélite ASTRO-F, una vela solar de 15 metros de diámetro llamada SSSat 1 (Solarsail Subpayload Satellite) o SPP, que sólo se desplegó parcialmente.¹⁶​ El 22 de septiembre de 2006, de nuevo la JAXA lanzó, juntamente con el satélite SOLAR-B, una vela solar gemela de la anterior, la SSSat 2, con los mismos resultados negativos.¹⁶​ Posteriormente, el 20 de mayo de 2010,¹⁷​ lanzó juntamente con el satélite PLANET-C una nueva vela, de 20 m de diámetro,¹⁸​ ¹⁹​ llamada IKAROS, que se desplegó correctamente.

En enero de 2011 la NASA consiguió por primera vez desplegar con éxito una vela solar en órbita con el segundo minisatélite NanoSail-D,²⁰​ también denominado “NanoSail-D2”.