Spektr-R

Spektr-R ^{[ 6 ]} (parte del programa RadioAstron) ( en ruso : Спектр-Р) fue un satélite científico ruso con un radiotelescopio de 10 m (33 pies) a bordo. Fue lanzado el 18 de julio de 2011 ^{[ 7 ]} en un lanzador Zenit-3F desde el Cosmódromo de Baikonur , y fue diseñado para realizar investigaciones sobre la estructura y la dinámica de las fuentes de radio dentro y más allá de la Vía Láctea . Junto con algunos de los radiotelescopios terrestres más grandes, el Spektr-R formó líneas de base interferométricas que se extendían hasta 350 000 km (220 000 mi) .    

El 11 de enero de 2019, la nave espacial dejó de responder al control terrestre, pero su carga útil científica se describió como "operativa". La misión nunca se recuperó del incidente de enero de 2019 y se declaró finalizada (y las operaciones de la nave espacial cesaron) el 30 de mayo de 2019.

El proyecto Spektr-R fue financiado por el Centro Espacial Astro de Rusia y fue lanzado a la órbita terrestre el 18 de julio de 2011, ^{[ 3 ]} con un perigeo de 10 000 km (6200 mi) y un apogeo de 390 000 km (240 000 mi) , aproximadamente 700 veces la altura orbital del Telescopio Espacial Hubble en su punto más alto y 20 veces en su punto más bajo. ^{[ 8 ] [ 9 ]} En comparación, la distancia promedio de la Tierra a la Luna es de 384 400 km (238 900 mi) . ^{[ 10 ]} A partir de 2018, el satélite tiene una órbita mucho más estable con un perigeo de 57.000 km (35.000 mi) y un apogeo de 320.000 km (200.000 mi) , y su órbita ya no se cruza con la órbita de la Luna y es estable durante posiblemente cientos o incluso miles de años.          

El principal objetivo científico de la misión fue el estudio de objetos astronómicos con una resolución angular de hasta unas pocas millonésimas de segundo de arco . Esto se logró utilizando el satélite junto con observatorios terrestres y técnicas de interferometría . ^{[ 3 ]} Otro propósito del proyecto fue desarrollar una comprensión de cuestiones fundamentales de astrofísica y cosmología . Esto incluyó la formación de estrellas , la estructura de las galaxias , el espacio interestelar , los agujeros negros y la materia oscura .

Spektr-R fue uno de los instrumentos del programa RadioAstron , una red internacional de observatorios liderada por el Centro Astroespacial del Instituto de Física Lebedev . ^{[ 8 ]}

El telescopio fue diseñado para observaciones radioastrofísicas de objetos extragalácticos con resolución ultra alta, así como para investigar las características del plasma cercano a la Tierra e interplanetario. El altísimo poder de resolución angular se logró en combinación con un sistema terrestre de radiotelescopios y métodos interferométricos , que operaban en longitudes de onda de 1,35–6,0, 18,0 y 92,0  cm. ^{[ 11 ]} Una vez en el espacio, el plato principal con forma de flor debía abrir sus 27 "pétalos" en 30 minutos.

A bordo se encontraba la carga útil científica de oportunidad, PLASMA-F, que consta de cuatro instrumentos para observar el viento solar y la magnetosfera exterior. Estos instrumentos son el espectrómetro de partículas energéticas MEP-2, el magnetómetro MMFF, el monitor de viento solar BMSW y la unidad de recolección y procesamiento de datos SSNI-2. ^{[ 12 ]}

En el momento del lanzamiento, la masa de la nave espacial era de 3660 kg (8070 lb) . Fue lanzada desde el Cosmódromo de Baikonur el 18 de julio de 2011 a las 02:31 UTC mediante un vehículo de lanzamiento Zenit-3F , compuesto por un Zenit-2M con una etapa superior Fregat -SB. ^{[ 3 ] [ 4 ]}   

El 11 de enero de 2019, la nave espacial dejó de responder al control terrestre. Se desconocía si el problema podría solucionarse o si la misión de la nave espacial se daría por terminada. ^{[ 13 ]} Con el estado de Spektr-R incierto y los problemas que afectaban al satélite Mikhailo Lomonosov , el programa espacial ruso no contaba con observatorios espaciales operativos al 12 de enero de 2019. Esto cambió con el lanzamiento del satélite Spektr-RG en julio de 2019.

La misión fue declarada finalizada el 30 de mayo de 2019. ^{[ 14 ]}

El tanque externo de la etapa superior Fregat que puso en órbita el observatorio Spektr-R explotó el 8 de mayo de 2020, generando al menos 65 fragmentos rastreables en órbita alrededor de la Tierra. ^{[ 15 ]}

A principios de la década de 1980, uno de los principales desarrolladores de sondas espaciales científicas de la URSS había completado un diseño preliminar de naves espaciales revolucionarias de nueva generación, la 1F y la 2F. El objetivo principal de Spektr era desarrollar una plataforma común que pudiera utilizarse para futuras misiones al espacio profundo.

NPO Lavochkin esperaba utilizar los diseños del 1F como diseño estándar para telescopios espaciales . En 1982, NPO Lavochkin había completado los planos técnicos de RadioAstron, un radiotelescopio espacial . Se esperaba que las naves espaciales 1F y 2F cumplieran con las expectativas de la misión RadioAstron (también conocida como Astron-2).

Desde el principio, muchos criticaron la plataforma 1F por sus cuestionables misiones astrofísicas , incluso en comparación con la plataforma 4V, más antigua . Si bien el sistema de control de actitud de la 1F parecía tener pocos problemas para navegar con sondas planetarias, su precisión estaba muy por debajo de los requisitos estándar para un telescopio de alta precisión . Para colmo de problemas técnicos, la nave espacial parecía carecer de volantes de inercia eléctricos, que, según los críticos, habrían aumentado su estabilización en el espacio. Además, la nave no contaba con un sistema de paneles solares móviles, que permitiera seguir la posición del Sol sin necesidad de reposicionar todo el satélite , lo que a la larga interrumpía el proceso de observación.

Fue una de las tres misiones Spectrum competidoras, siendo las otras Spektr X-Gamma y Spektr-UV ^{[ 16 ].}

El 1 de agosto de 1983, la VPK, la Comisión Militar Industrial Soviética, emitió una decisión oficial (número 274) titulada «Sobre los trabajos para la creación de vehículos interplanetarios automatizados para la exploración de los planetas del Sistema Solar , la Luna y el espacio cósmico ». Este documento impulsó el desarrollo de satélites . Las nuevas propuestas técnicas presentadas a mediados de 1984 incluían un telescopio de rayos gamma diseñado para registrar ondas de radio en el rango milimétrico. Ambos satélites incorporaban paneles solares giratorios , un sistema operativo de seguimiento estelar de alta sensibilidad y volantes de inercia.

A finales de la década de 1980, el diseñador general de NPO Lavochkin, Vyacheslav Kovtunenko ( ru ) , propuso diseñar todos los futuros satélites astrofísicos basándose en el modelo actual de la nave espacial Oko-1 , diseñada originalmente para rastrear misiles balísticos entrantes. Según este plan, Oko-1 (un telescopio infrarrojo para la observación de misiles ) sería reemplazado eventualmente por instrumentos científicos, y el satélite apuntaría hacia el espacio en lugar de hacia la Tierra .

Mediante una técnica denominada interferometría de línea de base muy larga , se preveía que los telescopios terrestres de Australia, Chile , China, India, Japón, Corea , México , Rusia, Sudáfrica , Ucrania y Estados Unidos realizarían observaciones conjuntamente con la nave espacial RadioAstron.

El radiotelescopio principal de 10 metros del satélite RadioAstron se comunicaría en cuatro bandas diferentes de ondas de radio con los telescopios terrestres internacionales. También puede localizar fuentes de dos frecuencias simultáneamente. ^{[ 17 ]} El Spektr-R también tenía previsto incluir un BMSV secundario dentro del experimento Plazma-F, cuyo objetivo era medir la dirección y la intensidad del viento solar. En mayo de 2011, la agencia de noticias RIA Novosti informó que el instrumento BMSV estaría a bordo. También se informó que el BMSV llevaría un contador de micrometeoroides fabricado en Alemania.

Se esperaba que el RadioAstron alcanzara una órbita altamente elíptica en la fase de Fregat del lanzamiento del cohete Zenit . El punto más cercano ( perigeo ) del Spektr-R estaría a 500 kilómetros (310 millas) sobre la superficie terrestre, con su apogeo a 340 000 kilómetros (210 000 millas) de distancia. La órbita operativa duraría al menos nueve años, y el RadioAstron nunca estaría a la sombra de la Tierra durante más de dos horas.  

Con su apogeo tan lejos como la órbita de la Luna , Spektr-R podría considerarse una misión de espacio profundo. De hecho, se esperaba que la atracción gravitatoria de la Luna fluctuara la órbita del satélite en ciclos de tres años, con su apogeo viajando entre 265 000 y 360 000 kilómetros (220 000 millas) de la Tierra y su perigeo entre 400 y 65 000 kilómetros (250 y 40 390 millas) . Cada órbita tomaría RadioAstron alrededor de ocho a nueve días. Esta deriva aumentaría enormemente el rango de visión del telescopio. Se estimó que el satélite tendría más del 80 % de sus objetivos potenciales dentro del campo de visión en cualquier punto de su órbita. Los primeros 45 días de la órbita de Spektr-R estaban programados para consistir en la puesta en marcha de ingeniería, es decir, el lanzamiento de la antena principal , varias comprobaciones de sistemas y pruebas de comunicaciones.  

El seguimiento del satélite Spektr-R estaría a cargo del radiotelescopio RT-22 en Pushchino , Rusia. El control de vuelo sería operado por estaciones terrestres en Medvezhi Ozera, cerca de Moscú , y Ussuriysk, en el Extremo Oriente ruso. Otras observaciones conjuntas del Spektr-R serían gestionadas por telescopios terrestres en Arecibo, Badary, Effelsberg, Green Bank, Medicina, Noto, Svetloe, Zelenchukskaya y Westerbork.

El proyecto Spektr-R fue liderado por el Centro Astroespacial del Instituto de Física Lebedev de la Academia de Ciencias de Rusia . Los receptores de radio de Spektr-R se construirían en India y Australia. En planes iniciales, dos receptores adicionales serían suministrados por empresas contratadas por el Consorcio Europeo de Interferometría de Muy Larga Distancia (VLBI , por sus siglas en inglés ), el EVN . Estos componentes adicionales fueron finalmente cancelados debido a la antigüedad de los equipos. Materiales rusos similares reemplazaron a los instrumentos indios y australianos.

• Spektr-RG
• Espectro UV
• HALCA

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