Tercer lanzamiento masivo de Starlink y la basura espacial.

ClearSpace 1. ESA

Después de un descanso de navidad, volvemos con las primeras noticias del año. Durante la última semana, con pocos días de diferencia, hemos conocido dos noticias que tienen que ver entre si. La primera, el tercer lanzamiento de Starlink (que recordamos es un enjambre de satélites de comunicaciones que se lanzan de 60 en 60 y que se planeara que lleguen a más de 14000 en total) y el segundo la misión ClearSpace 1 de la Agencia Espacial Europea (ESA) que limpiar las cercanías de tierra de basura espacial.Después de un descanso de navidad, volvemos con las primeras noticias del año. Durante la última semana, con pocos días de diferencia, hemos conocido dos noticias que tienen que ver entre si. LA primera, el tercer lanzamiento de Starlink (que recordamos es un enjambre de satélites de comunicaciones que se lanzan de 60 en 60 y que se planeara que lleguen a más de 14000 en total) y el segundo la misión ClearSpace 1 de la Agencia Espacial Europea (ESA) que limpiar las cercanías de tierra de basura espacial.

Satelite Starlik. SpaceNews
Vista de dos satélites Starlik

La relación entre ambas esta en que Starlink, multiplicará por 7 el número de satélites activos en órbita, lo que a la larga supondrá un problema de basura espacial y la Agencia Espacial Europea, que nada tiene que ver con el asunto, esta trabajando en sentido contrario, limpiar el espacio. Como novedades los nuevos satélites de Starlink son “menos visibles”, más oscuros, para producir menos contaminación lumínica, asique, suponemos, ya no veremos los trenes de satélites que hemos comentado en otras ocasionas (aquí y aquí ). Recordemos que SpaceX, que es la empresa que lanza los satélites Satrlink, asegura que cuando dejen de funcionar serán “traídos de vuelta a la tierra” esto es que dejarán que se quemen en la atmosfera, pero habrá que ver cuanto de esto se cumple.

Basura espacial detectado por radar. Cada punto es un objeto de 10cm o más.

Por otro lado la Misión de la Agencia Espacial Europea que ha sido aprobada, será un test para evaluar las capacidades para traer de vuelta satélites que no puedan hacerlo por sus propios medios. LA misión se realizará en 2025 y se traerá una pieza inservible de un cohete lanzado en 2013. La idea es que en futuro, las naves de “recuperación” como esta, puedan recoger varios objetos en cada viaje ya que hay mucho por limpiar ahí arriba.

Posible Aspecto de ClearSpace 1. ESA

Podéis leer más al respeto en la página de la Agencia Espacial Europea.

La misión CHEOPS, España lidera una misión de la Agencia Espacial Europea:

La misión CHEOPS (léase Keops), es una misión de la ESA para estudiar los exoplanetas, planetas de otros de sistemas solares, de pequeño tamaño. Esto en lenguaje de la calle es más pequeños que Saturno y de entre 1 y 20 masas terrestres.

Las técnicas usadas hasta ahora para detectar planetas fuera del sistema solar, son más eficientes encontrando planetas tipo Júpiter, ya que requieren que tengan mucha masa para “mover su estrella” o que la tapen si pasan por delante, y claro, a más grande, mejor se ve este efecto.

Esta es la primera misión que lidera España desde instalaciones en nuestro país. El satélite, aunque construido en varias plantas, se ha terminado en Barajas, por Airbus España y desde ahí ha viajado a la Guayana francesa para ser lanzado mediante un cohete Soyuz (de origen ruso, bueno, soviético)

Satelite CHEOPS de la ESA en Madrid
CHEOPS ADS Madrid. Satélite durante la integración final en las instalaciones de Madrid. ESA

La misión tratará de afinar los datos de los planetas ya descubiertos (cerca de 4000), pero no va a descubrir nuevos mundos. Con los datos que aporte sabremos más sobre su tamaño y su masa, se podrá calcular su densidad y los materiales de los que están hechos. El estudio de las atmósferas y la posible vida queda para futuras misiones, este es una misión intermedia para afinar datos. Además, es una misión de bajo presupuesto, no podemos pedir más.

El control de la misión estará en Torrejón de Ardoz, en el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial). Además, se transmitirá 1,2 Gigabits al día, una cantidad de información que habrá que manejar y estudiar… y almacenar ya que se espera que trabaje durante 3 años y medio.

El instrumento principal de la misión es un telescopio suizo que debe medir como varía el brillo de la estrella cuando el planeta pase por delante y medir, con cierta precisión, el tamaño de éste. Para ello contará con un escudo solar, una visera que tapará la cercana y deslumbrante luz del sol, que además está cubierta de paneles fotovoltaicos para generar la electricidad que necesita la sonda.

Detección de planetas extrasolares por transito en la misión CHEOPS
El satélite CHEOPS detectará los transitos de exoplanetas para medirlos con más precisión. ESA

Si en los próximos meses ves alguna noticia sobre exoplanetas, ten por seguro que el satélite europeo con sello español está detrás y acuérdate de los científicos y personal técnico que, desde Torrejón, lo hacen posible.

Las Voyager, parte 2

El viaje de las Voyager

Al final de la primera parte de este artículo, comentaba que la Voyager 1 en 1989, aunque estaba más allá de Plutón, a 6.000.000.000 km, aún continuaría moviéndose dentro del sistema solar más de una década.

Los límites del sistema solar pueden variar según qué midamos. Aunque ya entraremos en esto más despacio, para este artículo, el limite que tomaremos es la Heliopausa, que es donde el viento solar deja de tener prevalencia sobre el medio interestelar.

Pues bien, las sondas empezaron a salir del sistema solar en 2004 y 2007 (27 y 30 años después del lanzamiento) por puntos distintos, ya que seguían diferentes trayectorias. Este era otro punto interesante de la misión que después daría sus frutos, como veremos. Digo que empezaron a salir por que empezaron a atravesar una de las fronteras de influencia del Sol. Digamos que el Sol emite un viento, como ya comentamos aquí, y este se enfrenta al medio interestelar. Cuando nos alejamos del Sol, este viento pierde fuerza y llega un momento en el que ya no es predominante.

Como hemos comentado, las sondas empezaron a cruzar el frente de choque de terminación, que es el borde interior de esta frontera, aquí hay una “lucha” entre el viento solar y el medio interestelar, que hace que se cambie su tamaño debido a las variaciones del viento solar y que se extiende entre 2.5 y 3 veces las distancias de Neptuno. Recordemos que Neptuno está 30 veces más lejos del Sol que nosotros.

Hace dos párrafos dejamos a nuestras sondas atravesando el borde interior de la Heliosfera, en 2004 y 2007. Han estado viajando en esta zona hasta 2012 y 2018 y eso que viajan a 17.1 y 15.5 km/s. Una vez han salido de la zona “turbulenta” llamada Heliofunda, atravesaron el borde exterior, la Heliopausa, para salir oficialmente de la influencia del viento solar.

Esquema de la Heliosfera
Esquema de la Heliosfera. NASA/JPL/JHUAPL

Las sondas, como hemos comentado, han llevado trayectorias distintas, lo que ha permitido medir la Heliosfera en dos puntos distintos y ver como se comporta según la dirección.

Las Voyager seguirán viajando, sin rozamiento que las frene, de forma indefinida. La Voyager 1 seguirá avanzando hacia la nube de Oort (algo así como un cinturón de asteroides de forma esférica mucho más allá de Plutón) a la que llegará en 300 años. La nube de Oort sigue siendo sistema solar, algo sí como el jardín de casa. Dentro de 40000 años, aunque no va dirigida a ninguna estrella en concreto, pasará cerca, a 1,6 años luz) de Gliese 445 que está a 17,6 años luz de la Tierra. La Voyager 2 pasará, dentro de 42000 años a 1,7 años luz de Ross 248 que está a 10,3 años luz y algo después, dentro de 296000 años pasará a 4.3 años luz de Sirio.

Supongo que estás pensando ¿y si la encuentran los hombrecillos verdes?, para eso se añadieron un par de discos de oro, pero no en el que estás pensando, que es este:

Placa de las Pioneer, las primeras sondas lanzadas para abandonar el sistema solar.

Pero esta fue la placa de las Pioneer, representaciones del hombre y la mujer a escala  con la sonda y el planeta del que parte, así como la localización del sol respecto de 14 pulsares.

El disco, esta vez si, de las Voyager era algo así:

Placa de las Voyager, en este caso un disco con sonidos.

En este se representa la ubicación del sol, al igual que en la placa y las instrucciones para escuchar el disco, que tiene música, saludos en 55 idiomas y sonidos naturales y de vehículos, pulso, fuego…

Como dijo Carl Sagan, una botella en el océano cósmico.

Las Voyager, parte 1

Sonas Mariner

Las Voyager son, posíblemente, las naves más emblemáticas de la exploración espacial. Estas naves gemelas son las que más lejos han llegado de todas las mandadas por el ser humano al cosmos. Lo mejor de todo es que aún continúan su viaje y nos siguen aportando datos.

A finales de los años setenta coincidieron dos hechos importantes para la exploración espacial. El programa de sondas Mariner de la NASA era el primero, el segundo era la alineación de los planetas del sistema solar, un hito que solo ocurre cada 175 años. Una ocasión que no se podía dejar pasar.

El programa Mariner se componía de varias sondas para explorar planetas y el cosmos, algunos hacían sobrevuelos (pasaban de largo cerca de algún planeta) y otras orbitaban los planetas. Entre los objetivos de las sondas estaban Venus, Marte y Mercurio, completando así los planetas interiores, interiores al cinturón de asteroides, que son también los planetas rocosos del sistema solar. Recordemos que desde 2006 Plutón no es planeta, si no planeta enano.

Sondas Mariner
Sonda Mariner. jpl.nasa.gov

Al llegar al siguiente paso y coincidiendo con la alineación, se desarrollan las sondas Voyager, como programa separado de las Mariner. Aprovechando un solo lanzamiento, se pueden visitar varios planetas, incluido Plutón, aunque al final, éste no se visitó.

Como casi todo el programa Mariner, las Voyager fueron dos. La Voyager 1 fue lanzada el 5 de septiembre de 1977 desde Cabo Cañaveral. Pasó por Júpiter en 1979 y por Saturno en 1980. La Voyager 2 fue enviada el 20 de agosto de 1977 (si, la 2 se lanzó antes que la 1, curioso), pasando por Júpiter y Saturno para llegar a Urano en 1986 y Neptuno en 1989 (¡12 años después!). A día de hoy, esta es la única sonda que ha visitado estos dos planetas, que son los más desconocidos del sistema solar.

esquema de las voyager

Las Voyager nos han dejado miles de fotos muy interesantes, la mayoría de las que has visto de los planetas exteriores. Os dejo solo un ejemplo de todo lo que podríamos ver:

Neptuno y Tritón vistos por la Voyager 2. wikipedia.org

La verdad es que aparte de los instrumentos científicos, el simple hecho de que funcione y sigamos escuchándola, es ya una hazaña per se. Esta proeza se debe a la energía nuclear. La sonda no lleva paneles solares, como estamos acostumbrados a ver, si observáis la foto, veréis que lo que tiene es un cilindro colgado en la parte izquierda. Este generador se llama RTG (radioisotope thermoelectric generator) que genera electricidad a partir de la desintegración de los átomos de óxido de plutonio 238. Estos generan calor, que se transforma en electricidad.

Esta previsto que dure muchos años, lo que tarde en degradarse todo el óxido de plutonio, cada vez se degrada más despacio, por lo que dura, y por lo que genera cada vez menos electricidad.

Además, cuanto más lejos estás, más potencia necesitas para transmitir datos, y más tardas en mandar los datos. Resumiendo, seguiremos escuchándolas, posiblemente hasta el 2032, pero cada vez será más difícil.

Las sondas cumplieron su misión, visitados los gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno) y en el caso de la Voyager 2 también los gigantes de hielo (Urano y Neptuno). Después, con la velocidad que llevaban y tras pasar sobre sus objetivos, siguieron hacia las afueras del sistema solar. Puedes ver gráficos de donde están, pero nada transmite la enormidad de espacio que han recorrido desde entonces.

Como aproximación, los astronautas que han visitado la luna han tardado 3 días en llegar. La luna está a 356000 km, que son casi 9 vueltas a la tierra. A la velocidad de la luz, en un poco más de un segundo.

Las Voyager transmiten a la tierra a la velocidad de la luz, están tan lejos que las señales tardan en llegarnos 17 horas las de la Voyager 2 y 20:33 horas para la Voyager 1. Podrían haber ido y vuelto de Plutón más de dos veces.

En 1980 Carl Sagan propuso dar la vuelta a la sonda y hacer una foto de la tierra. Consciente de que no tendría valor científico a esa distancia, creía que podría darnos una idea de nuestro sitio en el universo. Más una imagen emblemática que científica.

Muchos científicos en la NASA se oponían a la idea, por miedo que una mala maniobra o a que la exposición de los sensores hacia el Sol, provocase algún problema en la zona, y aunque su misión principal ya había terminado, podía seguir aportando datos.

Finalmente, casi 10 años después, en 1989, Carl volvió a intentarlo, esta vez la sonda estaba más lejos, era ahora o nunca, a más distancia, la cámara no captaría la tierra. Era una oportunidad que no se repetiría. La NASA aceptó y se tomó la foto del sistema solar, una foto de familia con todos los planetas. A 6.000.000.000 de kilómetros, más allá de Plutón:

Foto de familia del sistema solar. Se compone de 60 imagenes en las que se ven todos los planetas del sistema solar.

Y lo que interesa, la foto de tu casa y la mía:

Un punto azul palido

¿No ves la tierra?, mira bien. Esta ahí, en el vacío lejos de cualquier otra cosa, la luna es tan pequeña que no se ve. Como dijo Carl, todas las personas que has conocido, que han existido, todo lo que te han contado, los hechos históricos, batallas imperios, descubrimientos, religiones, culturas… todo ha estado en ese punto azul pálido. No pierdas la oportnidad de leerlo en el enlace.

Mi consejo es que cuidemos este planeta, no tenemos otro, no hay nada ahí fuera tan bueno como esto.

Resolviendo el problema de los choques en el espacio.

Tal como contábamos aquí el 5/9/19, un incidente entre Starlink y la ESA acabó con una publicación de la ESA en la que se mencionaba que la Agencia Europea realizó una maniobra en su satélite para evitar la colisión.

El 21 de noviembre, hemos sabido a través del mismo portal SpaceNews que se esta trabajando para atajar este problema.

Curiosamente, Matt Desch que trabaja en Iridium, que es otra constelación de satélites de comunicaciones, nos dejó un comentario “peculiar”, “movemos nuestros satélites una vez a la semana de media y no hacemos un comunicado de prensa para decir a quien rodeamos”.

Aunque las llamadas telefónicas, son el principal y más seguro método de coordinación, se quieren poner en marcha otros sistemas.

La ESA quiere, según Francesca Letizia, ingeniera en la Space Debris Office de la ESA, poner en marcha un concurso en que se dará acceso a los investigadores a datos históricos de las misiones para estudiar las conjunciones (acercamientos) con la esperanza de hacer que técnicas de aprendizaje automático identifique las mejores maniobras en las aproximaciones.

basura espacial en orbita baja

Mientras SpaceX que tiene mucho que decir cuando maneje la mitad de los satélites en órbita, o incluso más, dice que esta dando sus satélites la habilidad evitar los choques por si solos, mandándoles información sobre los posibles encuentros y con datos de su propia ubicación. SpaceX dice que ya han realizado 21 maniobras automáticas desde mayo de 2019.

El último Informe de Medio Ambiente Espacial de la ESA, señala que solo el 15-25% de los satélites en órbitas terrestres bajas se desorbitan deliberadamente dentro del plazo establecido de 25 años. Recordemos que en orbitas bajas, los satélites cavarán cayendo si existe rozamiento atmosférico, es decir, que solo caen los que naturalmente lo harían, muchos que necesitan el “empujón final, no lo reciben.

Aunque todo esto se materialice, aun nos queda un problema grande, literalmente. Las ultimas etapas de los cohetes quedan en órbita. Posiblemente haya cientos de objetos de hasta 8000 kg entre los 775 y 975 km de altura y en mayo, dos de ellas pasaron a tan solo 87 metros una de la otra y a 14 km/s de velocidad relativa.

Ojalá estas iniciativas se materialicen pronto y podamos gestionar el espacio con cabeza.