Articulo de referencia

Magallanes (nave espacial)

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La nave espacial Magellan era una sonda espacial robótica de 1035 kilogramos (2282 lb) lanzada por la NASA el 4 de mayo de 1989. Sus objetivos de misión eran cartografiar la superficie de Venus mediante radar de apertura sintética y medir el campo gravitatorio planetario . [ 2 ] 

La sonda Magellan fue la primera misión interplanetaria lanzada desde el transbordador espacial , la primera en utilizar el propulsor de etapa superior inercial y la primera nave espacial en probar el frenado aerodinámico como método para circularizar su órbita. Magellan fue la quinta misión exitosa de la NASA a Venus y puso fin a un lapso de once años sin lanzamientos de sondas interplanetarias estadounidenses.

Historia

A finales de la década de 1970, los científicos abogaron por una misión de mapeo por radar a Venus. Inicialmente, intentaron construir una nave espacial llamada Venus Orbiting Imaging Radar (VOIR), pero pronto se hizo evidente que la misión superaría las limitaciones presupuestarias de los años siguientes. La misión VOIR fue cancelada en 1982.

El Comité de Exploración del Sistema Solar recomendó una propuesta simplificada para una misión de radar, la cual fue presentada y aceptada como el programa Venus Radar Mapper en 1983. La propuesta incluía un enfoque limitado y un único instrumento científico principal. En 1985, la misión fue rebautizada como Magellan , en honor al explorador portugués del siglo XVI Fernando de Magallanes , conocido por su exploración, cartografía y circunnavegación de la Tierra. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Los objetivos de la misión incluían: [ 6 ]

  • Obtenga imágenes de radar casi globales de la superficie de Venus con una resolución equivalente a la de una imagen óptica de 1,0 kilómetro (0,62 millas) por par de líneas. ( primario ) 
  • Obtenga un mapa topográfico casi global con una resolución espacial de 50 kilómetros (31 millas) y una resolución vertical de 100 metros (330 pies) .  
  • Obtenga datos del campo gravitatorio casi global con una resolución de 700 kilómetros (430 millas) y una precisión de dos a tres miligales . 
  • Desarrollar una comprensión de la estructura geológica del planeta, incluyendo su distribución de densidad y su dinámica.

Diseño de naves espaciales

La nave espacial sonda Voyager que formaba el cuerpo principal de Magellan

La nave espacial fue diseñada y construida por la Martin Marietta Company, [ 7 ] y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) gestionó la misión para la NASA. Elizabeth Beyer fue la directora del programa y Joseph Boyce el científico principal del programa en la sede de la NASA. Para el JPL, Douglas Griffith fue el director del proyecto Magellan y R. Stephen Saunders el científico principal del proyecto. [ 3 ] El Grupo de Espacio y Comunicaciones de Hughes Aircraft Company diseñó y construyó el radar de apertura sintética de la nave espacial. [ 8 ]

Para ahorrar costes, la mayor parte de la sonda Magellan estaba compuesta de piezas de repuesto de vuelo y elementos de diseño reutilizados de otras naves espaciales: [ 9 ]

Leyenda de tipos de reutilización
  repuestos de vuelo
  Reutilización de diseños

El cuerpo principal de la nave espacial, una pieza de repuesto de las misiones Voyager, era un bus de aluminio de 10 lados que contenía las computadoras, los registradores de datos y otros subsistemas. La nave medía 6,4 metros de altura y 4,6 metros de diámetro. En total, la nave pesaba 3445 kilogramos. [ 1 ]

Control de actitud y propulsión

Propulsores, cohete propulsor Star 48 y componentes internos del módulo de equipamiento delantero.

El control de actitud (orientación) de la nave espacial se diseñó para estabilizarse en tres ejes, incluso durante el encendido del motor de cohete sólido Star 48 B (SRM) utilizado para colocarla en órbita alrededor de Venus. Antes de Magellan , todos los encendidos de SRM de naves espaciales habían implicado la rotación de la nave, lo que hacía que el control del SRM fuera una tarea mucho más sencilla. En un modo de rotación típico, cualquier fuerza no deseada relacionada con el SRM o las desalineaciones de la tobera se cancelan. En el caso de Magellan , el diseño de la nave espacial no se prestaba a la rotación, por lo que el diseño del sistema de propulsión resultante tuvo que adaptarse a los complejos problemas de control con el gran SRM Star 48B. El Star 48B, que contiene 2014  kg de propelente sólido, desarrolló un empuje de ~89 kN (20 000  lbf) poco después del encendido; por lo tanto, incluso un error de alineación del 0,5 % del SRM podía generar fuerzas laterales de 445 N (100  lbf). Las estimaciones conservadoras finales de las fuerzas laterales en el peor de los casos dieron como resultado la necesidad de ocho propulsores de 445 N, dos en cada cuadrante, ubicados en brazos con el radio máximo que la bahía de carga útil del transbordador espacial podría albergar (4,4 m o 14,5 pies de diámetro). [ 10 ]

El diseño del sistema de propulsión real consistía en un total de 24 propulsores de hidracina monopropelente alimentados desde un único  tanque de titanio de 71 cm (28 pulgadas) de diámetro. El tanque contenía 133  kg (293 libras) de hidracina purificada. El diseño también incluía un tanque externo de alta presión con aislamiento pirotécnico y helio adicional que podía conectarse al tanque principal antes de la maniobra crítica de inserción en órbita de Venus para asegurar el máximo empuje de los propulsores de 445 N durante el encendido del SRM. Otros componentes relacionados con la orientación de la nave espacial consisten en un conjunto de giroscopios y un escáner estelar . [ 4 ] [ 5 ] [ 11 ] [ 12 ]

Comunicaciones

Posiciones de las tres antenas

Para las comunicaciones, la nave espacial incluía una antena ligera de grafito/aluminio de alta ganancia de 3,7 metros, remanente del Programa Voyager , y una antena de ganancia media de repuesto de la misión Mariner 9. También se incluyó una antena de baja ganancia acoplada a la de alta ganancia para casos de contingencia. Al comunicarse con la Red del Espacio Profundo , la nave espacial podía recibir comandos simultáneamente a 1,2 kilobits /segundo en la banda S y transmitir datos a 268,8 kilobits/segundo en la banda X. [ 4 ] [ 5 ] [ 11 ] [ 12 ]

Fuerza

La sonda Magellan se alimentaba de dos paneles solares cuadrados , cada uno de 2,5 metros de diámetro. En conjunto, los paneles suministraban 1200 vatios de potencia al inicio de la misión. Sin embargo, a lo largo de la misión, los paneles solares se degradaron gradualmente debido a los frecuentes y extremos cambios de temperatura. Para alimentar la nave espacial mientras estaba oculta por el Sol, se incluyeron dos baterías de níquel-cadmio de 30 amperios-hora y 26 celdas . Las baterías se recargaban cuando la nave espacial recibía luz solar directa. [ 4 ] [ 11 ]

Computadoras y procesamiento de datos

El sistema informático de la nave espacial era un equipo parcialmente modificado del Galileo . Contaba con dos computadoras ATAC-16 que formaban un sistema redundante, ubicadas en el subsistema de control de actitud, y cuatro microprocesadores RCA 1802 , como dos sistemas redundantes, para controlar el subsistema de comandos y datos (CDS). El CDS podía almacenar comandos durante un máximo de tres días y también controlar la nave espacial de forma autónoma si surgían problemas mientras los operadores de la misión no estaban en contacto con ella. [ 9 ]

Para almacenar los comandos y los datos grabados, la nave espacial también incluía dos grabadoras de cinta digital multipista , capaces de almacenar hasta 225 megabytes de datos hasta que se restableciera el contacto con la Tierra y se reprodujeran las cintas. [ 4 ] [ 11 ] [ 12 ]

Instrumentos científicos

Diagrama que muestra la orientación de la nave espacial durante la recopilación de datos altimétricos y SAR.
Orientación durante la recopilación de datos
Diagrama que muestra la trayectoria orbital para la recolección de datos RDRS.
Trayectoria orbital para la recolección de datos RDRS
Un gráfico que compara los datos de mayor resolución recopilados por Magellan con los de las misiones anteriores: Venera 16, Venera 15 y Pioneer Venus.
Comparación con misiones anteriores
El RDRS era un instrumento mucho más capaz en comparación con las misiones anteriores.

La densa y opaca atmósfera de Venus requirió un método más allá del escaneo óptico para cartografiar la superficie del planeta. La resolución del radar convencional depende completamente del tamaño de la antena, la cual está muy limitada por los costos, las restricciones físicas de los vehículos de lanzamiento y la complejidad de maniobrar un aparato grande para proporcionar datos de alta resolución. Magellan abordó este problema utilizando un método conocido como apertura sintética , donde se imita una gran antena procesando la información recopilada por computadoras terrestres. [ 13 ] [ 14 ]

La antena parabólica de alta ganancia de Magellan , orientada entre 28° y 78° a la derecha o a la izquierda del nadir , emitía miles de pulsos de microondas por segundo que atravesaban las nubes y llegaban a la superficie de Venus, iluminando una franja de tierra. El sistema de radar registraba el brillo de cada pulso al reflejarse en las superficies laterales de rocas, acantilados, volcanes y otras formaciones geológicas, como una forma de retrodispersión . Para aumentar la resolución de la imagen, Magellan registraba una serie de ráfagas de datos para una ubicación específica durante múltiples instantes denominados "miradas". Cada "mirada" se superponía ligeramente a la anterior, devolviendo información ligeramente diferente para la misma ubicación, a medida que la nave espacial se movía en órbita. Tras transmitir los datos a la Tierra, se utilizaba el modelado Doppler para combinar las "miradas" superpuestas en una imagen continua de alta resolución de la superficie. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

Sistema de radar (RDRS)

El sistema de radar (RDRS) funcionaba en tres modos: radar de apertura sintética (SAR), altimetría (ALT) y radiometría (RAD). El instrumento alternaba entre los tres modos mientras observaba la geología superficial, la topografía y la temperatura de Venus mediante una antena parabólica de alta ganancia de 3,7 metros y una pequeña antena de haz en abanico , ubicada justo al lado.

– En el modo de radar de apertura sintética ( SAR ), el instrumento transmitió varios miles de pulsos de microondas de onda larga de 12,6 centímetros cada segundo a través de la antena de alta ganancia, mientras medía el desplazamiento Doppler de cada uno al impactar la superficie. – En el modo de altimetría , el instrumento intercaló pulsos con el SAR y, operando de forma similar a la antena altimétrica, registró información sobre la elevación de la superficie de Venus. – En el modo de radiometría , la antena de alta ganancia se utilizó para registrar las emisiones radiotérmicas de microondas de Venus. Estos datos se utilizaron para caracterizar la temperatura de la superficie.

Los datos se recopilaron a 750 kilobits/segundo en la grabadora de cinta y posteriormente se transmitieron a la Tierra (10 bits por segundo * 365 * 4 * 24 * 60 = 21 Mbit (máximo) = 85 foto (máximo)) para ser procesados ​​en imágenes utilizables por el Subsistema de Procesamiento de Datos de Radar (RDPS), un conjunto de computadoras terrestres operadas por el JPL. [ 13 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] El investigador principal de este instrumento fue Gordon Pettengill del MIT . [ 17 ]

Experimentos

Magellan devolvió datos para realizar tres supuestos experimentos: [ 19 ]

  • Radar de apertura sintética (SAR) , ya cubierto anteriormente al hablar del instrumento RDRS; [ 20 ]
  • Gravimetría , que consiste en mediciones detalladas del campo gravitatorio de Venus, [ 21 ] siendo el investigador principal Georges Balmino del Centre National d'Études Spatiales ; [ 22 ]
  • El experimento de ocultación radiocientífica Magellan (ROCC) consistió en mediciones de la densidad atmosférica y datos de ocultación radioeléctrica en el perfil atmosférico. El investigador principal fue Jon M. Jenkins del Centro de Investigación Ames de la NASA . [ 23 ]

Perfil de la misión

Lanzamiento y trayectoria

Magellan fue lanzado el 4 de mayo de 1989 a las 18:46:59 UTC por la NASA desde el Complejo de Lanzamiento 39B del KSC en el Centro Espacial Kennedy en Florida, a bordo del transbordador espacial Atlantis durante la misión STS-30 . Una vez en órbita, Magellan y su propulsor de etapa superior inercial acoplado fueron desplegados desde Atlantis y lanzados el 5 de mayo de 1989 a la 01:06:00 UTC, enviando la nave espacial a una órbita heliocéntrica de tipo IV donde orbitaría el Sol 1,5 veces, antes de llegar a Venus 15 meses después, el 10 de agosto de 1990. [ 5 ] [ 11 ] [ 12 ]

Originalmente, el lanzamiento de la sonda Magellan estaba programado para 1988 con una trayectoria de seis meses. Sin embargo, debido al desastre del transbordador espacial Challenger en 1986, varias misiones, incluidas Galileo y Magellan , se aplazaron hasta que se reanudaron los vuelos del transbordador en septiembre de 1988. Se planeó que Magellan se lanzara con un propulsor de etapa superior Centaur G de combustible líquido , transportado en la bodega de carga del transbordador espacial. Sin embargo, todo el programa Centaur G se canceló tras el desastre del Challenger , y la sonda Magellan tuvo que modificarse para acoplarse a la etapa superior inercial, menos potente . La siguiente mejor oportunidad para el lanzamiento se presentó en octubre de 1989. [ 5 ] [ 11 ]

Sin embargo, para complicar aún más el lanzamiento, se lanzó la misión Galileo a Júpiter, que incluía un sobrevuelo de Venus. Aunque estaba previsto su lanzamiento en 1986, la presión por asegurar su lanzamiento en 1989, sumada a una ventana de lanzamiento corta que obligaba a un lanzamiento a mediados de octubre, provocó la replanificación de la misión Magellan . Recelosos de los lanzamientos rápidos del transbordador, se decidió lanzar Magellan en mayo, a una órbita que tardaría un año y tres meses en encontrarse con Venus. [ 5 ] [ 11 ]

Encuentro orbital de Venus

De Magallanes a Venus
Representación artística
Representación artística del ciclo orbital
Diagrama del ciclo de mapeo
Diagrama del ciclo de mapeo
Diagrama que representa la ubicación de la Tierra en relación con los ciclos cartográficos de Magallanes.
Mapeo de ciclos
La órbita altamente elíptica de Magallanes permitió que la antena de alta ganancia se utilizara para datos de radar y para comunicarse con la Tierra.

El 10 de agosto de 1990, Magellan se encontró con Venus y comenzó la maniobra de inserción orbital que colocó a la nave espacial en una órbita elíptica de tres horas y nueve minutos que la llevó a 295 kilómetros de la superficie a unos 10 grados norte durante el periapsis y a 7762 kilómetros durante el apoapsis . [ 11 ] [ 12 ]

Durante cada órbita, la sonda espacial capturó datos de radar cuando la nave espacial estaba más cerca de la superficie y luego los transmitió de vuelta a la Tierra mientras se alejaba de Venus. Esta maniobra requirió un uso extensivo de las ruedas de reacción para rotar la nave espacial mientras tomaba imágenes de la superficie durante 37 minutos y mientras apuntaba hacia la Tierra durante dos horas. La misión principal tenía como objetivo que la nave espacial enviara imágenes de al menos el 70 por ciento de la superficie durante un día venusiano, que dura 243 días terrestres debido a la lenta rotación del planeta. Para evitar datos excesivamente redundantes en las latitudes más altas y más bajas, la sonda Magellan alternó entre una franja norte , una región designada como de 90 grados de latitud norte a 54 grados de latitud sur, y una franja sur , designada como de 76 grados de latitud norte a 68 grados de latitud sur. Sin embargo, debido a que el periapsis se encuentra a 10 grados al norte de la línea ecuatorial, era improbable obtener imágenes de la región del Polo Sur. [ 11 ] [ 12 ]

Ciclo de mapeo 1

  • Objetivo: Completar el objetivo principal. [ 6 ]
  • 15 de septiembre de 1990 – 15 de mayo de 1991

La misión principal comenzó el 15 de septiembre de 1990 con la intención de proporcionar un mapa "mirando hacia la izquierda" del 70 % de la superficie de Venus con una resolución mínima de 1 kilómetro/ píxel . Durante el ciclo 1, la altitud de la nave espacial varió desde 2000 kilómetros en el polo norte hasta 290 kilómetros cerca del periapsis. Al completarse el 15 de mayo de 1991, tras haber realizado 1792 órbitas, Magellan había cartografiado aproximadamente el 83,7 % de la superficie con una resolución de entre 101 y 250 metros/píxel. [ 12 ] [ 25 ]

Mosaico de los datos "orientados a la izquierda" recopilados durante el ciclo 1

Extensión de la misión

Ciclo de mapeo 2

  • Objetivo: Visualizar la región del polo sur y los huecos del Ciclo 1. [ 26 ]
  • 15 de mayo de 1991 – 14 de enero de 1992

El ciclo 2, que comenzó inmediatamente después de finalizar el ciclo 1, tenía como objetivo proporcionar datos para cubrir las lagunas existentes en el mapa recopilado durante el primer ciclo, incluyendo una gran parte del hemisferio sur. Para ello, fue necesario reorientar el satélite Magellan , cambiando el método de recopilación a "mirando hacia la derecha". Tras su finalización a mediados de enero de 1992, el ciclo 2 proporcionó datos para el 54,5 % de la superficie y, combinado con el ciclo anterior, se pudo construir un mapa que abarcaba el 96 % de la superficie. [ 12 ] [ 25 ]

Mosaico de los datos "de aspecto correcto" recopilados durante el ciclo 2

Ciclo de mapeo 3

  • Objetivo: Rellenar los huecos restantes y recopilar imágenes estereoscópicas. [ 26 ]
  • 15 de enero de 1992 – 13 de septiembre de 1992

Inmediatamente después del ciclo 2, el ciclo 3 comenzó a recopilar datos para imágenes estereoscópicas de la superficie que posteriormente permitirían al equipo de tierra construir representaciones tridimensionales claras de la misma. Aproximadamente el 21,3 % de la superficie fue fotografiada en estéreo al final del ciclo, el 13 de septiembre de 1992, lo que aumentó la cobertura total de la superficie al 98 %. [ 12 ] [ 25 ]

Ciclo de mapeo 4

  • Objetivo: Medir el campo gravitatorio de Venus. [ 26 ]
  • 14 de septiembre de 1992 – 23 de mayo de 1993
Mapa de la anomalía gravitatoria elaborado a partir de los datos recibidos durante los ciclos 4 y 5.

Al completar el ciclo 3, Magellan dejó de tomar imágenes de la superficie. En cambio, a partir de mediados de septiembre de 1992, Magellan mantuvo la antena de alta ganancia apuntando hacia la Tierra, donde la Red del Espacio Profundo (DSN) comenzó a registrar un flujo constante de telemetría. Esta señal constante permitió a la DSN recopilar información sobre el campo gravitatorio de Venus mediante el monitoreo de la velocidad de la nave espacial. Las áreas de mayor gravedad aumentaban ligeramente la velocidad de la nave, registrándose como un desplazamiento Doppler en la señal. La nave espacial completó 1878 órbitas hasta la finalización del ciclo el 23 de mayo de 1993; una pérdida de datos al comienzo del ciclo requirió 10 días adicionales de estudio gravitatorio. [ 12 ] [ 25 ]

Ciclo de mapeo 5

  • Objetivo: Frenado aerodinámico para alcanzar una órbita circular y realizar mediciones de gravedad global. [ 26 ]
  • 24 de mayo de 1993 – 29 de agosto de 1994

Al final del cuarto ciclo, en mayo de 1993, la órbita de Magellan se circularizó mediante una técnica conocida como aerofrenado . La órbita circularizada permitió obtener datos gravimétricos de mucha mayor resolución al comenzar el ciclo 5 el 3 de agosto de 1993. La nave espacial realizó 2855 órbitas y proporcionó datos gravimétricos de alta resolución para el 94 % del planeta, antes de finalizar el ciclo el 29 de agosto de 1994. [ 4 ] [ 5 ] [ 12 ] [ 25 ]

Frenado aerodinámico
  • Objetivo: Entrar en una órbita circular [ 26 ]
  • 24 de mayo de 1993 – 2 de agosto de 1993

El frenado aerodinámico se había buscado durante mucho tiempo como método para reducir la velocidad orbital de las naves espaciales interplanetarias. Las sugerencias anteriores incluían la necesidad de aerocapas que resultaron demasiado complicadas y costosas para la mayoría de las misiones. Para probar un nuevo enfoque del método, se ideó un plan para reducir la órbita de Magellan a la región más externa de la atmósfera de Venus . Una ligera fricción en la nave espacial redujo su velocidad durante un período ligeramente superior a dos meses, llevándola a una órbita aproximadamente circular con una altitud de periapsis de 180  km y una altitud de apoapsis de 540  km, desde una altitud de apoapsis de 8467  km. [ 27 ] Desde entonces, el método se ha utilizado ampliamente en misiones interplanetarias posteriores. [ 12 ] [ 25 ]

Ciclo de mapeo 6

  • Objetivo: Recopilar datos de gravedad de alta resolución y realizar experimentos de radioastronomía. [ 26 ]
  • 16 de abril de 1994 – 13 de octubre de 1994

El sexto y último ciclo orbital fue una extensión de los dos estudios gravimétricos anteriores. Hacia el final del ciclo, se realizó un experimento final, conocido como el experimento "Molino de Viento", para obtener datos sobre la composición de la atmósfera superior de Venus. Magellan realizó 1783 órbitas antes de finalizar el ciclo el 13 de octubre de 1994, cuando la nave espacial entró en la atmósfera y se desintegró. [ 12 ]

Experimento del molino de viento
  • Objetivo: Recopilar datos sobre la dinámica atmosférica. [ 28 ]
  • 6 de septiembre de 1994 - 14 de septiembre de 1994

En septiembre de 1994, se redujo la órbita de la sonda Magellan para dar comienzo al experimento del "Molino de Viento". Durante el experimento, la nave se orientó con los paneles solares prácticamente perpendiculares a la trayectoria orbital, donde actuaban como paletas al impactar las moléculas de la atmósfera superior de Venus. Para contrarrestar esta fuerza, se activaron los propulsores y evitar que la nave girara. Esto proporcionó datos sobre la interacción básica entre el oxígeno y la superficie. Esta información fue útil para comprender el impacto de las fuerzas de la atmósfera superior, lo que contribuyó al diseño de futuros satélites en órbita terrestre y a los métodos de frenado aerodinámico para futuras misiones espaciales planetarias. [ 25 ] [ 28 ] [ 29 ]

Resultados

Animación renderizada de Venus girando utilizando datos recopilados por Magallanes.
Cinco perspectivas globales de Venus por Magallanes
  • El estudio de las imágenes globales de alta resolución de Magellan está proporcionando evidencia para comprender mejor la geología de Venus y el papel de los impactos, el vulcanismo y la tectónica en la formación de las estructuras superficiales de Venus. [ 30 ]
  • La superficie de Venus está cubierta mayormente por materiales volcánicos. Son comunes las formaciones volcánicas superficiales, como vastas llanuras de lava, campos de pequeños domos de lava y grandes volcanes en escudo.
  • En Venus hay pocos cráteres de impacto, lo que sugiere que la superficie es, en general, geológicamente joven, con menos de 800 millones de años de antigüedad.
  • La presencia de canales de lava de más de 6.000 kilómetros de longitud sugiere flujos fluviales de lava de viscosidad extremadamente baja que probablemente entraron en erupción a un ritmo elevado.
  • Los grandes domos volcánicos con forma de panqueque sugieren la presencia de un tipo de lava producida por una extensa evolución de las rocas de la corteza terrestre.
  • En Venus no se aprecian los signos típicos de la tectónica de placas terrestres : la deriva continental y la expansión del fondo de las cuencas. La tectónica del planeta está dominada por un sistema de zonas de rift globales y numerosas estructuras abovedadas amplias y bajas llamadas coronas, producidas por el ascenso y el hundimiento del magma del manto.
  • Aunque Venus posee una atmósfera densa, su superficie no muestra evidencia de erosión eólica significativa, sino solo indicios de un transporte eólico limitado de polvo y arena. Esto contrasta con Marte, donde la atmósfera es tenue, pero sí se observa una erosión eólica considerable y un importante transporte de polvo y arena.

La misión Magellan creó el primer (y actualmente el mejor) mapa de radar de alta resolución y calidad casi fotográfica de las características de la superficie de Venus. Las misiones anteriores habían creado mapas de radar de baja resolución de formaciones generales del tamaño de continentes. Sin embargo, Magellan finalmente permitió obtener imágenes y análisis detallados de cráteres, colinas, crestas y otras formaciones geológicas, con una precisión comparable a la de los mapas fotográficos de luz visible de otros planetas.

Logotipo de Wikimedia CommonsContenido multimedia relacionado con las imágenes de radar de Magellan en Wikimedia Commons.

Científicos

El proyecto Magellan se diseñó de tal manera que las imágenes y los datos iniciales de la sonda Magellan solo serían utilizados y estudiados por un equipo de investigadores principales de diversas universidades e instituciones, así como por el Equipo Científico del Proyecto Magellan . Estos científicos fueron responsables de validar los datos, aportar información para la adquisición de datos por parte de la nave espacial e interpretar los resultados para su divulgación pública. Los datos se compartieron con tres científicos soviéticos visitantes ( Alexander Basilevsky , Effaim Akim y Alexander Zacharov), un hecho sin precedentes y delicado para la NASA en aquel momento, dado que la Guerra Fría estaba llegando a su fin.

La sala de ciencias del Proyecto Magellan se hizo famosa por colgar largas tiras de datos de imágenes térmicas (FBIDR) a lo largo de las paredes de una espaciosa sala. Esta fue la primera forma en que se pudieron observar imágenes de la superficie de Venus gracias a las largas y estrechas franjas captadas por la nave espacial. Entre los invitados destacados durante la misión se encontraba Margaret Thatcher .

Tras la fase de investigación inicial, se publicó el conjunto completo de datos de Magallanes para su consulta pública.

Equipo Científico del Proyecto

El equipo científico del Proyecto Magellan estaba formado por el Dr. R. Stephen Saunders, científico del proyecto; la Dra. Ellen Stofan , científica adjunta del proyecto; los asistentes de investigación Tim Parker, el Dr. Jeff Plaut y Annette deCharon; y el auxiliar científico del proyecto, Gregory Michaels.

Otros científicos de la misión Magellan participaron en la investigación científica, entre ellos los investigadores principales y tres científicos soviéticos visitantes.

Fin de la misión

Un póster diseñado para el final de la misión Magellan
Un póster diseñado para el final de la misión Magellan

El 9 de septiembre de 1994, un comunicado de prensa anunció la finalización de la misión Magellan . Debido a la degradación de la potencia de salida de los paneles solares y los componentes a bordo, y tras haber completado con éxito todos los objetivos, la misión debía concluir a mediados de octubre. La secuencia de finalización comenzó a finales de agosto de 1994 con una serie de maniobras de ajuste orbital que descendieron la nave espacial a las capas más externas de la atmósfera venusina para permitir el inicio del experimento Windmill el 6 de septiembre de 1994. El experimento duró dos semanas y fue seguido por maniobras de ajuste orbital posteriores, que redujeron aún más la altitud de la nave espacial para la fase final de finalización. [ 28 ]

El 11 de octubre de 1994, a una velocidad de 7 kilómetros por segundo, se realizó la maniobra final de ajuste orbital, situando la nave espacial a 139,7 kilómetros sobre la superficie, dentro de la atmósfera. A esta altitud, la nave espacial experimentó una presión dinámica suficiente para elevar la temperatura de los paneles solares a 126 ° C . [ 24 ] [ 31 ] 

El 13 de octubre de 1994 a las 10:05:00 UTC, se perdió la comunicación cuando la nave espacial entró en ocultación radioeléctrica detrás de Venus. El equipo continuó escuchando otra señal de la nave hasta las 18:00:00 UTC, momento en que se determinó que la misión había concluido. Aunque se esperaba que gran parte de Magellan se vaporizara debido a las tensiones atmosféricas, se cree que algunos restos impactaron la superficie hacia las 20:00:00 UTC. [ 24 ] [ 25 ]

Citado del Informe de situación - 13 de octubre de 1994 [ 24 ]

La comunicación con la nave espacial Magellan se perdió la madrugada del miércoles, tras una serie de cinco maniobras de ajuste orbital (OTM) el martes 11 de octubre, que llevaron la órbita hasta la atmósfera superior de Venus. Se esperaba que el experimento de terminación (una extensión del experimento "Molino de Viento" de septiembre) resultara en la pérdida definitiva de la nave debido a un margen de energía negativo. Esto no representó un problema, ya que la energía de la nave habría sido demasiado baja para mantener las operaciones durante las próximas semanas debido a la continua pérdida de células solares.

Por lo tanto, se diseñó un experimento controlado final para maximizar el éxito de la misión. Esta altitud mínima era necesaria para estudiar los efectos de una atmósfera de dióxido de carbono.

La maniobra de elevación final llevó el periapsis a 139,7  km (86,8  millas), donde la resistencia aerodinámica sobre la nave se hizo muy evidente. La temperatura de los paneles solares aumentó a 126 °C y el sistema de control de actitud activó todos los propulsores disponibles del eje Y para contrarrestar los pares de torsión. Sin embargo, el control de altitud se mantuvo hasta el final.

Tras cinco órbitas, el voltaje del bus principal descendió a 24,7 voltios, y se predijo que se perdería el control de actitud si la potencia caía por debajo de los 24 voltios. Se decidió optimizar el experimento Windmill modificando los ángulos de los paneles para las órbitas restantes. Esta opción experimental también estaba prevista de antemano.

En ese momento, se preveía que la nave espacial solo sobreviviría dos órbitas.

La sonda Magellan mantuvo la comunicación durante tres órbitas más, a pesar de que la potencia siguió descendiendo por debajo de los 23 voltios y finalmente alcanzó los 20,4 voltios. En ese momento, una de las baterías dejó de funcionar y la nave espacial quedó sin energía.

Se perdió la comunicación a las 3:02 a. m. PDT, justo cuando la sonda Magellan estaba a punto de entrar en una ocultación de la Tierra en la órbita 15032. No se restableció el contacto. Las operaciones de seguimiento continuaron hasta las 11:00 a. m., pero no se detectó ninguna señal, ni se esperaba ninguna. La nave espacial debería aterrizar en Venus antes de la 1:00 p. m. PDT del jueves 13 de octubre de 1994.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 "Magellan" . NASA . 8 de diciembre de 2017. Archivado del original el 14 de agosto de 2024. Recuperado el 30 de noviembre de 2022 .
  2. Warren, Haygen (2 de junio de 2024). «Los datos de Magellan revelan actividad volcánica continua en la superficie de Venus» . NASASpaceflight.com . Archivado del original el 5 de septiembre de 2024.
  3. 1 2 James, Warren W. (24 de marzo de 1986). "Actualización de Magellan (anteriormente VRM)" (PDF) (Comunicado de prensa). NASA / JPL . hdl : 2060/19860023785 . Archivado (PDF) del original el 5 de diciembre de 2022.
  4. 1 2 3 4 5 6 Young, Carolynn, ed. (agosto de 1990). Guía del explorador de Venus de Magellan . NASA / JPL . hdl : 2060/19900019276 . Publicación JPL 90-24. Archivado del original el 2 de agosto de 2024. Recuperado el 22 de febrero de 2011 .
  5. 1 2 3 4 5 6 7 Ulivi, Paolo; Harland, David M. (2009). Hiatus and Renewal 1983–1996 . Robotic Exploration of the Solar System. Vol. 2. Springer Science+Business Media . pp. 167–195 . Bibcode : 2009ress.book.....U . doi : 10.1007/978-0-387-78905-7 . ISBN   978-0-387-78904-0OCLC 311306131 
  6. 1 2 "Magellan" . NASA / Centro Nacional de Datos de Ciencias Espaciales. 1989-033B. Archivado del original el 15 de abril de 2024. Recuperado el 21 de febrero de 2011 .
  7. Croom, Christopher A.; Tolson, Robert H. (agosto de 1994). Propiedades atmosféricas de Venus y de Magallanes a partir de datos de control de actitud (PDF) (Informe técnico). NASA . pág. 22. Bibcode : 1994MsT.........22C . hdl : 2060/19950005278 . 4619. Archivado (PDF) del original el 19 de agosto de 2024. 
  8. "Envío del instrumento de radar de apertura sintética" (Comunicado de prensa). NASA y JPL . 1988-1193. Archivado del original el 10 de septiembre de 2024.
  9. 1 2 Young, Carolynn, ed. (agosto de 1990). "Guía del explorador de Venus de Magellan, capítulo 4: La nave espacial Magellan" . nasa.gov . NASA / JPL . Archivado del original el 2 de agosto de 2024. Recuperado el 18 de octubre de 2020 .
  10. "Estrella 48B" . Enciclopedia Astronáutica .
  11. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 "Kit de prensa de la misión STS-30 del transbordador espacial" (Comunicado de prensa). NASA. Abril de 1989. Archivado del original el 19 de junio de 2019. Recuperado el 22 de febrero de 2011 .
  12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 "Información de la misión: Magellan" (Comunicado de prensa). NASA / Sistema de Datos Planetarios. 12 de octubre de 1994. Archivado del original el 21 de julio de 2011. Recuperado el 20 de febrero de 2011 .
  13. 1 2 3 Magellan: El descubrimiento de Venus (PDF) (Informe técnico). NASA / JPL . Marzo de 1989. hdl : 2060/19890015048 . 400-345. Archivado (PDF) del original el 2 de agosto de 2024.
  14. 1 2 Roth, Ladislav E.; Wall, Stephen D. (junio de 1995). El rostro de Venus: La misión de mapeo por radar Magellan (PDF) . Washington, DC: NASA . SP-520. Archivado del original (PDF) el 6 de febrero de 2010. Recuperado el 21 de febrero de 2011 .
  15. Pettengill, Gordon H.; Ford, Peter G.; Johnson, William TK; Raney, R. Keith; Soderblom, Laurence A. (12 de abril de 1991). "Magellan: Rendimiento del radar y productos de datos". Science . 252 (5003). Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia : 260– 265. Bibcode : 1991Sci...252..260P . doi : 10.1126/science.252.5003.260 . JSTOR 2875683 . PMID 17769272 . S2CID 43398343 .   
  16. "Radar de apertura sintética (SAR)" . NASA / Centro Nacional de Datos de Ciencias Espaciales. 1989-033B-01. Archivado del original el 30 de agosto de 2023. Recuperado el 24 de febrero de 2011 .
  17. 1 2 "Perfil del instrumento PDS: Sistema de radar" . NASA / Sistema de datos planetarios. Archivado del original el 21 de julio de 2011. Recuperado el 27 de febrero de 2011 .
  18. Dallas, SS (febrero de 1987). "La misión Venus Radar Mapper". Acta Astronautica . 15 (2). Pergamon Journals Ltd: 105–124 . Bibcode : 1987AcAau..15..105D . doi : 10.1016/0094-5765(87)90010-5 . ISSN 0094-5765 . 
  19. "Magellan - Resultados de la búsqueda de experimentos" . Catálogo maestro de NSSDCA .
  20. "Radar de apertura sintética (SAR)" . Catálogo maestro de NSSDCA .
  21. Smrekar, Suzanne E. (1994). "Evidencia de puntos calientes activos en Venus a partir del análisis de datos de gravedad de Magellan". Icarus . 112 (1): 2– 26. Bibcode : 1994Icar..112....2S . doi : 10.1006/icar.1994.1166 . ISSN 0019-1035 . 
  22. "Gravimetría" . Catálogo maestro de la NSSDCA .
  23. "Experimento de ocultación radiocientífica de Magallanes" . Catálogo maestro de la NSSDCA .
  24. 1 2 3 4 "Informe de estado de Magellan" (Comunicado de prensa). NASA / JPL . 13 de octubre de 1994. Archivado del original el 18 de septiembre de 2024. Recuperado el 22 de febrero de 2011 .
  25. 1 2 3 4 5 6 7 8 Grayzeck, Ed (8 de enero de 1997). "Magellan: Plan de misión" . NASA / JPL . Archivado del original el 2 de marzo de 2024. Recuperado el 27 de febrero de 2011 .
  26. 1 2 3 4 5 6 "La misión Magellan de un vistazo" . NASA . Archivado del original el 26 de febrero de 2011. Recuperado el 21 de febrero de 2011 .
  27. Lyons, Daniel T.; Saunders, R. Stephen; Griffith, Douglas G. (1 de mayo de 1995). "La misión de mapeo de Venus de Magellan: operaciones de aerofrenado" . Acta Astronautica . 35 (9): 669– 676. Bibcode : 1995AcAau..35..669L . doi : 10.1016/0094-5765(95)00032-U . ISSN 0094-5765 . 
  28. 1 2 3 "Magellan comienza las actividades de terminación" (Comunicado de prensa). NASA / JPL . 9 de septiembre de 1994. Archivado del original el 18 de septiembre de 2024. Recuperado el 22 de febrero de 2011 .
  29. "Informe de situación de Magellan" (Comunicado de prensa). NASA / JPL . 16 de septiembre de 1994. Archivado del original el 18 de septiembre de 2024. Consultado el 22 de febrero de 2011 .
  30. "Magellan - Ciencia de la NASA" . 8 de diciembre de 2017. Consultado el 1 de mayo de 2025 .
  31. "Informe de situación de Magellan" (Comunicado de prensa). NASA / JPL . 1 de octubre de 1994. Archivado del original el 18 de septiembre de 2024. Consultado el 22 de febrero de 2011 .
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