La sonda GOCE comienza su trabajo

GOCE, la sonda de la ESA para el estudio del campo gravitatorio, dio un paso fundamental para su objetivo y muy importante para la navegación espacial. Su motor iónico mantiene a la sonda en la trayectoria exacta compensando las fuerzas gravitatorias.

Luego de incontables retrasos en su lanzamiento por problemas propios y ajenos la sonda GOCE (que por sus siglas en ingles significa Explorador de Campo Gravitatorio y Circulación Oceánica) despegó el 17 de marzo y desde entonces está en la fase de de puesta en servicio donde se controla el estado de salud de todos los instrumentos de la nave.

Entre esas pruebas esta su motor principal, un sofisticado sistema de propulsión iónica. La tecnología no es del todo nueva, pues ya la hemos visto funcionar en otras sondas pero siempre de larga distancia, o sea sondas que realizan largos viajes. Esta es la primera vez que un laboratorio espacial gira alrededor de la tierra muñido de esta propulsión. Un dato que deben prestar atención, es que esta tecnología está madurando y la veremos cada vez mas presente en futuras misiones incluso en casos inéditos hasta el momento. 

La sonda GOCE aún en Tierra durante la revisión final

Con el objetivo de estudiar al detalle el campo gravitatorio, la sonda esta escalando las últimas capas de la atmósfera terrestre aunque no será mucho, pues para hallar la posición ideal, el satélite debe orbitar la Tierra lo más bajo posible, de forma que la señal del campo gravitatorio sea más intensa, pero sin que esté presentes trazas de la atmósfera terrestre. 

GOCE acelerando

En la posición ideal (aproximadamente a 250 km de altitud) la sonda debe mantenerse estable y “en caída libre” constante, con lo que una sacudida o vibración ocasionada por la atmósfera podría confundir los datos obtenidos. Con esto en la cabeza, los diseñadores le dieron a GOCE un perfil aerodinámico y con un sistema que compense en forma continua e instantánea cualquier variación en la resistencia aerodinámica. Y es allí donde el motor iónico hace su aparición estelar.

Este motor utiliza como combustible gas Xenón cargado eléctricamente para producir un suave empuje. El sistema genera de forma continua una fuerza muy pequeña, de entre 1 y 20 milinewtons (mN), dependiendo de cuánta resistencia se encuentre el satélite mientras orbita la Tierra. 

El GOCE se prepara para partir

La buena noticia, es que GOCE ya ha alcanzado su posición y el motor se dedica ahora solamente a realizar la tarea que le encomendaron sus diseñadores, compensar las vibraciones, labor a que a la luz de las primeras mediciones esta llevando delante de forma precisa y eficaz. Esto supone un gran logro y un gran alivio para los ingenieros. ¿Porqué? Porque hasta ahora no había podido ser verificado este funcionamiento, ya que en la superficie de la Tierra es imposible reproducir las condiciones en la que se encuentra ahora GOCE con lo cual había una gran dosis de duda y temor a como respondería en la vida real lo diseñado en un papel. 

Recientemente Michael Fehringer, Gestor de Sistemas de la ESA para el programa GOCE comentó, “estamos muy satisfechos con los resultados de la puesta en marcha del sistema de propulsión iónica y del gradiómetro, que es el instrumento principal de la misión, activados de forma separada hace unas dos semanas. Ahora, los dos sistemas trabajan juntos sin ningún tipo de fallo – el gradiómetro mide de forma continua la resistencia aerodinámica y envía comandos al sistema de propulsión iónica para que genere un empuje exactamente igual y de sentido contrario a la resistencia que encuentra el satélite. Los datos iniciales indican que este sistema de compensación de la resistencia funciona 10 veces mejor de lo que habíamos esperado”.

Esto lleva dos alegrías, la primera es saber que los datos que brinde la sonda serán de mayor calidad a lo previsto, y lo segundo el avance tecnológico que significa poder asegurar semejante control preciso de la nave en la cual se compensa toda perturbación ocasionada por el medio circundante. 

GOCE creando el mapa

La vida útil de GOCE esta prevista en 2 años, en la que se prevé realizar un mapa global de las variaciones de campo gravitatorio con una precisión y detalles sin precedentes. Esto dará como resultado un modelo único del ‘geoide’, que es la superficie física definida por un determinado potencial gravitatorio, constante en toda la superficie ( dato crucial para derivar medidas precisas de la circulación oceánica y de los cambios en el nivel del mar, dos parámetros afectados por el cambio climático). Los datos derivados de GOCE también son muy necesarios para comprender mejor los procesos que ocurren en el interior de la Tierra y para su uso en aplicaciones prácticas como la geodesia y la cartografía. 


¿Cómo se colocó en órbita? 

GOCE partió el 17 de marzo desde el cosmódromo de Plestek a 800 km al norte de Rusia, y luego de unos 3 minutos del lanzamiento las dos mitades de la cofia protectora del GOCE, se abrieron para liberar la sonda. 

GOCE parte desde el cosmódromo de Plestek

GOCE flotó a una altura de tan solo 263 km, una órbita baja y poco habitual, y está ligeramente inclinada respecto de una órbita polar. Con esta trayectoria es menor el tiempo que el satélite permanece en la sombra, ya que en ella al no recibir luz solar provoca cambios en la temperatura que puede alterar las mediciones. 

La sonda muestra siempre la misma cara hacia el Sol, con lo que fue equipada con cuatro secciones y dos alas de paneles solares. Durante su configuración en órbita los paneles experimentarán variaciones extremas de temperatura y para ello tuvieron que ser confeccionadas con materiales que soportaran temperaturas de entre -170°C y 160°C 

GOCE arriba al cosmódromo para los chequeos finales.

Superadas las pruebas a la que se sometió el satélite en Holanda, se cargó en 7 contenedores y junto con el equipo de apoyo fue trasladado al aeropuerto de Schiphol, cerca de Amsterdam, para abordar un avión de carga Antonov, con el cual voló hasta Arkhangelsk, en Rusia, donde los contenedores fueron transferidos a un tren completando su viaje hasta el cosmódromo de Plesetsk. El 21 de Julio salió de Antwerp, en Bélgica, en barco, material adicional de apoyo. Ya en el cosmódromo se le realizaron las pruebas finales, y días antes del lanzamiento fue montado a bordo del lanzador Rockot.

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