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martes, mayo 05, 2015

Control de tráfico en el planeta rojo

La NASA refuerza el sistema de seguimiento y alerta para evitar el peligro de colisión.

La exploración de Marte vive un momento de esplendor inimaginable hace tan solo unos años, en que la conjunción de una serie de misiones en un periodo de tiempo relativamente corto, unido a la longevidad de alguna de ellas, hace que actualmente hasta 5 sondas activas se encuentren en órbita alrededor del planeta rojo. Una flota internacional que es al mismo tiempo un sueño hecho realidad para la ciencia y una pesadilla (aunque bienvenida) para los equipos de navegación. Y es que el riesgo de que dos de ellas lleguen a colisionar, aunque extremadamente bajo, no es nulo, y más ahora que la reciente llegada de MAVEN y Mangalyaan han aumentado el tráfico en las alturas marcianas.

No se trata solo del número, sino también del tipo de órbita que siguen para lograr sus objetivos científicos. MAVEN, que llegó a Marte el 21 de Septiembre de 2014, estudia la atmósfera superior. Su órbita es muy elíptica, en ocasiones se encuentra más lejos del planeta que las otras 2 sondas de la NASA (Odyssey y MRO) y en otras más cerca, por lo que cruza la zona ocupada por ellas. Por razones de seguridad, la NASA también supervisa la posición de la Mars Express europea y de la Mangalyaan india, que también se desplazan por órbitas muy elípticas.

"Anteriormente, la prevención de colisiones fue coordinada entre los equipos de navegación de Odyssey y MRO", explica Robert Shotwell, ingeniero jefe del JPl. "Había menos posibilidades de que fuera un problema. Pero la órbita altamente elíptica de MAVEN, cruzando las alturas de otras órbitas, aumenta la probabilidad de que alguien tenga que hacer una maniobra para evitar colisiones. Ahora hacemos un seguimiento de todos los orbitadores mucho más cercano. Las posibilidades siguen siendo bajas, pero es algo que tenemos que gestionar". La gestión del tráfico en Marte es mucho menos compleja que en La Tierra, donde existen más de 1.000 satélites activos, a lo que se le suma la llamada "basura espacial". Pero como la exploración marciana se intensificará con el tiempo con nuevas misiones (por ejemplo la ExoMars, que debería partir de La Tierra en 2016), existe la necesidad de incrementarlas precauciones que se toman.

Por todo ello la NASA reforzó recientemente los sistemas de vigilancia y alerta, que permita un seguimiento de todas ellas y adelantarse a posibles encuentros.

Las cinco sondas actualmente en activo utilizan los servicios de comunicación y seguimiento de la Red de Espacio Profundo de la NASA, que es administrada en el JPL. Esto permite administrar conjuntamente la información, facilitando a los ingenieros ejecutar proyecciones informáticas de las trayectorias futuras a un par de semanas vista. "Es una función de supervisión para anticipar cuando el tráfico se pondrá dificil", explica Joseph Guinn, del JPL. "Cuando se prevé que dos naves lleguen demasiado cerca una de la otra, le damos a sus respectivos equipos un aviso con antelación, por lo que pueden coordinarse sobre si se necesitan realizar maniobras".

Existe, siempre un margen de incertidumbre sobre la posición exacta de una sonda en el futuro, de unos 2 Kilómetros cuando se calcula unas días por delante, que aumenta a decenas de Kilómetros cuando se habla de varias semanas. Como en el caso de las predicciones meteorológicas, cuya fiabilidad aumenta a medida que se reduce el tiempo, la mayoría de los casos un aviso de posible colisión no puede descartarse totalmente en las proyecciones de dos semanas antes, mejorando a medida que se aproxima al momento crítico, hasta que finalmente es posible descartar en un 100% tal evento, como lleva ocurriendo hasta ahora. Sin embargo el peligro está ahí latente, y la NASA no quiere dejar nada al azar en este aspecto. Los equipos de misión de las sondas implicadas se comunican con antelación cuando las proyecciones indican que una colisión es posible, por baja que sean las posibilidades, para coordinar esfuerzos en caso de que fuera necesario actuar.

Recientemente tuvimos un ejemplo de esta situación: El pasado 3 de Enero, el seguimiento automatizado determinó que dos semanas más tarde, MAVEN y MRO podrían situarse apenas a unos 3 Kilómetros una de la otra, aunque con un un grado de incertidumbre bastante alto. Mensajes automáticos de alerta fueron enviados inmediatamente a  los equipos de ambas sondas. "En este caso, antes de la línea temporal fuera lo suficientemente corta como para que tener que planificar una maniobra de evasión, los margenes se afinaron y descartaron la posibilidad de que se aproximaran  demasiado una a la otra", explica Guinn. Este se espera que sea el patrón habitual, con un aviso adelantado que da inicio a la supervisión a un nivel superior y a las discusiones iniciales sobre las opciones.

¿Y en el caso de que finalmente se hiciera necesaria una maniobra evasiva? Los comandos necesarios se escribirían, probarían y aprobarían, pero no serían enviados menos que las proyecciones de un día o dos por delante mostraran la probabilidad firme de una conjunción peligrosa. Una proyección de un día por delante que mostrara una distancia que no superara los 100 metros sería la señal que desencadenaría el envío de las ordenes ambas sondas, y el inicio de las maniobras de evasión.

Las grandes ciudades, aquellas más importantes, suelen tener problemas de tráfico rodado. En el espacio, Marte representa ahora mismo el equivalente a la gran "ciudad" planetaria, la más importante de todas, ya que aquí es donde se centran los ojos de buena parte del actual impulso de exploración interplanetaria, tanto por su valor científico actual como por el que podría tener en el futuro con la llegada de misiones tripuladas. Y como en sus equivalentes terrestres, también aquí es necesario empezar a regular el tráfico para intentar evitar accidentes. Esperemos que en este caso con más fortuna.

Incluso antes de la llegada de la Mangalyaan y MAVEN, ya existía la posibilidad de aproximaciones cercanas. Este fue el caso de la ya desaparecida Mars Global Surveyor, que pido fotografiar a la aún activa Mars Odyssey, hasta el punto de poder captarla con cierto detalle. Ahora las posibilidades de encuentro han aumentado.

Las 5 sondas actualmente en activo en órbita marciana.

La ExoMars deberá llegar en 2016, ampliando la flota marciana (si todas ellas siguen en activo) hasta las 6 sondas. 

Traffic Around Mars Gets Busy

2 comentarios:

Federico dijo...

Debe ser más probable morir aplastado por un elefante que caiga del cielo a partir de un fenómeno cuántico que lo teletransporte que con 6 sondas orbitando Marte, 2 choquen.
Como cuando pasa un asteroide por el interior de órbitas geoestacionarias y dicen, chequemos y no choca contra nada... está muy bien que hagan los cálculos... pero que probabilidad hay de que se produzca alguna colición??
Mas que improbable, diría casi casi imposible.
Porque una cosa es la basura espacial que hay muchísima... pero un único objeto cruzando una órbita...

Slds.

Tokaidin dijo...

Es cierto lo que dices, pero toda precaución es poca. Y en el terreno de la exploración interplanetaria no hay lugar para las dudas, por ínfimas que estas sean.