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viernes, diciembre 20, 2013

50 años escribiendo la Historia

La Red del Espacio Profundo de la NASA, puente de comunicación vital entre La Tierra y muchas de sus exploradoras planetarias, de aniversario.

Inicialmente un conjunto de pequeñas antenas conocidas como la Deep Space Instrumentation Facility y operadas durante los años 50 por el ejército de los Estados Unidos, la llegada de la exploración espacial, impulsada por el enfrentamiento con la URSS, y la necesidad de establecer una serie estaciones de seguimiento para controlar y comunicarse con las misiones espaciales presentes y futuras, en pocos años, y una vez transferidas a la recién creada NASA, experimentaría una expansión a gran escala. El 24 de Diciembre de 1963 pasó a llamarse oficialmente Deep Space Network (DSN) y comenzó su expansión en forma de 3 grandes complejos situados en puntos equidistantes del planeta (Australia, España y California) que permitían cubrir en todo momento la totalidad de la Bóveda Celeste, y la instalación de grandes antenas preparadas para afrontar este desafío.

Había nacido lo que 50 años después sigue siendo, con añadidos y mejoras para adaptarse a las nuevas necesidades, la vital línea de comunicación de la NASA, y también de otras Agencias que requieren su servicio, con todas sus misiones interplanetarias. Y es que precisamente a través de ella por donde nos llega casi toda la información, imágenes y datos científicos que estas envían, y por las cuales se les comunican los comandos necesarios para que sigan funcionado correctamente. Las antenas del DSN son, en definitiva, el puente vital que une a numerosas exploradoras con su planeta de origen.

La historia de la DSN es amplia, llena de momentos, cambios y anécdotas, pero podemos hacer un resumen de todo lo que representa en una serie de 11 puntos, un sencillo resumen que se deja de lado muchos otros elementos igualmente interesantes, pero que permite tener una idea general de estas instalaciones tan vitales para la exploración interplanetaria.

1) Una red Global: hasta finales de 2012, cuando la Agencia Espacial Europea inauguró su estación de seguimiento en Malargüe, Argentina, con lo que completaba su propia red de seguimiento junto a las antenas instaladas en New Norcia (Australia) y Cebreros (España), la DSN fue la única capaz de ofrecer una cobertura completa las 24 horas, gracias a que sus 3 grandes estaciones están situadas más o menos en puntos equidistantes entre sí, por lo que en cualquier momento siempre hay como mínimo una de ellas preparada para comunicarse con cualquiera de las sondas existentes. Esto es especialmente importante para afrontar momentos críticos.

2) Un pequeño salto para un hombre, un gran salto para la Humanidad: La DSN recibió y transmitió al mundo el alunizaje del Apolo 11, siendo sin duda su primer gran momento.

3) Un cielo lleno de voces: El 1963, primer año oficial de operaciones de la DSN, esta tenía que comunicarse con 3 sondas. En 2013 ofrece cobertura a nada menos que 33 misiones, entre sondas y telescopios espaciales, recibiendo sus datos y enviándoles nueva órdenes. Una parte de ellas pertenecen a veteranas como las Voyager, que hace tiempo superaron sus expectativas de vida pero siguen enviando información científica.

4) Puertas abiertas al mundo: La NASA no es la única Agencia que utiliza estas instalaciones, y otras, como la Europea, la Japonesa y recientemente la India, con el lanzamiento de la sonda Maangalyan, se han apoyado en ellas para sus propias misiones interplanetarias. 

5) Múltiples objetivos científicos: Aunque su papel como puerto de comunicaciones es el más famoso, no es ni mucho menos el único. Desde ciencia por radar, en que se utiliza el eco de las ondas de radio para revelar detalles de la superficie de objetos como los asteroides o los cambios en las señales de una sonda para revelar detalles de la estructura interna de otros mundos, pasando por radioastronomia, estudiando fuentes naturales de radio como Púlsars y Quasars, y terminando con mediciones geodésicas, revelando cambios en la corteza terrestre a partir de realizar mediciones extremadamente precisas del tiempo que tarde una señal (natural o artificial) en alcanzar los diversos observatorios.

6) Un océano de antenas: Cada estación de la DSN está a su vez dividida en 4 terminales: 1 Antena de 34 metros, 1 o más de 34 metros Beam waveguide,1 de 26 metros y finalmente una de 70 metros.

7) "Houston, tenemos un problema": La DSN fue llamada al rescate del Apolo 13. Con la capsula de regreso utilizando la poca energía que tenía para el reingreso en la atmósfera terrestre, poca quedaba para las comunicaciones, vital para permitir a los técnicos y astronautas mantener el contacto en momentos tan críticos, solo estas grandes antenas pudieron captar los "susurros desde el espacio" y permitir el regreso a casa de Jim Lovell, Jack Swigert y Fred Haise.

8) La gran embajadora del Sistema Solar: Por ella llegaron imágenes para la historia, como por ejemplo las primeras de Marte (Mariner 4), Mercurio (Mariner 10), Júpiter (Piooner 10), Saturno (Piooner 11), Urano y Neptuno (Voyager 2), así como de sus innumerables lunas. Cambien la DSN recibió el famoso "retrato en familia" de la Voyager 1, con La Tierra vista desde 6.000 Millones de Kilómetros, el famoso "Punto azul pálido" que emocionó a Carl Sagan, así como la confirmación de que había alcanzado el espacio interestelar. 

9) El orgullo de una larga historia: La Red del Espacio Profundo ha sido tan importante para tantas misiones que el personal que trabaja en ella les gusta usar la frase "Don't leave Earth without us" (No dejes La Tierra sin nosotros). 

10) Mundo animal: Cada una de las 3 estaciones que la conforman tienen su propia mascota oficial. Así, la de California es un burro, la de España es un toro y la de Australia un canguro.

11) Desafíos futuros: Como todo el programa de exploración planetaria de la NASA, la DSN afronta la dura tarea de hacer equilibrios entre los ajustes presupuestarios y las exigencias que representa ofrecer una cobertura a todas las misiones presentes y futuras, lo que genera problemas para unas antenas que no han recibido un mantenimiento a gran escala desde finales de los 90, en especial las antenas de 70 metros, y que en algunos casos se aproximan ya al final de su vida útil y se hace ya necesario pensar en un remplazo. Por otro lado la aparición en escena de las transmisiones ópticas (como la que utiliza la sonda LADEE como parte de los ensayos para demostrar su efectividad) podrían revolucionar para siempre las comunicaciones con sondas futuras, y con ello abrir un abanico de nuevas posibilidades para esta veterana red de seguimiento.

La creación oficial de la Deep Space Network con la afiliación de 6 antenas de California, Australia y Sudáfrica, más una estación móvil, en un documento firmado por William Pickering, en ese momento director del Jet Propulsion Laboratory.

La construcción de una de las grande antenas de GoldStone, en el desierto de Mojave, California, en una imagen de 1964.

Trabajos en la antena conocida como DSS-62 en el complejo de Robledo de Chavela (Madrid), en 1970.

A lo largo de sus 50 años de existencia la DSN ha sido constantemente mejorada y ampliada. Como anticipación a la llegada de la Voyager 2 a Neptuno, la antena DSS-14 de Goldstone fue ampliada de 64 a 70 Metros, como podemos ver en esta fotografía tomada el 12 de Diciembre de 1987.

Las estaciones de Camberra (Australia), Robledo de Chavela (España) y GoldStone (California), que permite ofrecer una cobertura global y permanente.

Visitando el corazón del DSN, donde se gestiona toda la información recibida de las diversas sondas espaciales, así como las ordenes que se le envían. 

Eight Essential Facts About NASA's Deep Space Network

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