Cronología de la sonda gravitatoria B

La cronología de la misión Gravity Probe B describe los acontecimientos ocurridos durante el vuelo de Gravity Probe B , la fase científica de su campaña experimental y el análisis de los datos registrados.

• 20 de abril de 2004
  • Lanzamiento del GP-B desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg e inserción exitosa en órbita polar .

• 28 de abril de 2004
  • Los controladores de la misión iniciaron la fase de "Inicialización y Verificación de Órbita" (IOC, por sus siglas en inglés), cuya duración estimada era de 40 a 60 días. En ese momento, todos los giroscopios estaban en funcionamiento y se estaban comprobando los detectores SQUID. Todos los demás subsistemas de la nave espacial funcionaban correctamente, incluyendo el sistema de energía solar y el sistema de control de actitud.
• 1 de mayo de 2004
  • Durante la prueba de integración y operación (IOC), la computadora principal de la nave espacial recibió demasiada radiación para que su mecanismo de corrección de errores integrado pudiera funcionar correctamente. GP-B activó la computadora de respaldo, tal como estaba previsto. Dado que la nave espacial sobrevuela las zonas polares de la Tierra, caracterizadas por su alta radiación, los diseñadores habían previsto esta situación. La computadora principal fue reparada y puesta nuevamente en funcionamiento. Todos los instrumentos científicos a bordo funcionaron a la perfección durante todo el incidente.
• 14 de mayo de 2004
  • La nave espacial entró en modo seguro durante un breve periodo cuando algunos de los micropropulsores de helio presentaron un comportamiento inestable. Este problema se solucionó rápidamente y la GP-B volvió al modo IOC. La causa de este incidente fue una condición de alta presión en el dewar , que se alcanzó debido al uso de helio caliente (10 K) para eliminar el flujo magnético de los giroscopios. Los miembros de la misión confiaban en que la fase IOC se completaría a tiempo tras un total de 60 días de misión.
• 13 de julio de 2004
  • Los preparativos para la fase científica de la misión alcanzaron un hito importante: uno de los giroscopios (n.º 4) alcanzó la velocidad necesaria para la investigación científica de 6348 rpm (105,8  Hz) durante una breve prueba.
• 16 de julio de 2004
  • Se detectó una desaceleración inesperadamente grande del giroscopio 4 durante el arranque a máxima velocidad del giroscopio 2. Si bien se esperaba cierto efecto de "fuga", la magnitud observada llevó a los planificadores de la misión a buscar maneras de minimizarlo para esta etapa final de la fase científica. Esta investigación duró casi una semana y retrasó el arranque previsto de los giroscopios 1 y 3.
  • Las pruebas en tierra indicaron que se alcanza una buena relación señal-ruido  para los datos científicos una vez que la velocidad de giro del giroscopio supera los 80 Hz. Sin embargo, los responsables de la misión recalcan que una cifra ligeramente inferior también será suficiente para entrar en la fase científica de GP-B .
• 27 de agosto de 2004
  • Los responsables de la misión anunciaron que GP-B entró hoy en su fase científica. En el día 129 de la misión, todos los sistemas estaban configurados para la recopilación de datos, con la única excepción del giroscopio 4, que necesita una mayor alineación de su eje de giro.
  • Tras semanas de pruebas, se decidió utilizar el modo de "resistencia sin arrastre" alrededor del giroscopio 3. Este modo suspende eléctricamente el rotor y acciona los propulsores para corregir la suspensión a cero. Esto contrasta con el modo principal sin arrastre, que no utiliza suspensión eléctrica y acciona los propulsores para centrar el rotor. Asimismo, se ajustó el periodo de rotación del GP-B a 0,7742 rpm (desde las 0,52 rpm previstas inicialmente) para aprovechar mejor las velocidades del rotor inferiores a las previstas. La velocidad de alabeo de la nave espacial se elige siempre para evitar interferencias armónicas con la frecuencia de muestreo, la velocidad orbital, la frecuencia de calibración y la frecuencia de datos de telemetría durante la toma de datos.
  • También informan que se había previsto continuar ajustando el rendimiento sin resistencia aerodinámica del sistema de control de actitud y traslación (ATC) en la primera parte de la fase científica para corregir una fuerza desconocida que está provocando un flujo excesivo de helio desde el Dewar a través de los micropropulsores.
• 7 de septiembre de 2004
  • El ordenador principal sufrió un error de "doble bit" en su memoria. La ubicación de este error no era crítica para la misión ni para el funcionamiento de la nave espacial. Se cargó con éxito una corrección que solucionó el problema. Se informa que todos los demás subsistemas siguen funcionando correctamente.
• 16 de septiembre de 2004
  • El giroscopio n.° 4 se unió a los giroscopios n.° 1, n.° 2 y n.° 3 en modo científico después de que su eje de rotación se alineara con éxito con la estrella guía.
• 23 de septiembre de 2004
  • Debido a problemas con el giroscopio 3, la GP-B entró en modo seguro . El equipo de la misión logró minimizar el impacto en la investigación científica mediante la activación de las funciones de seguridad de la nave y el cambio de la configuración del sistema de control. Ahora mantiene una órbita libre de resistencia alrededor del giroscopio 1.
• 24 de septiembre de 2004
  • La misión volvió al modo científico.
• 19 de octubre de 2004
  • El giroscopio 1 mostró el mismo comportamiento que el giroscopio 3 anteriormente, lo que llevó a los miembros de la misión a retomar una órbita sin resistencia aerodinámica alrededor del giroscopio 3. Se realizaron ajustes en ambos sistemas de suspensión giroscópica (GSS) para evitar problemas futuros. Todo esto se llevó a cabo en un lapso de tres horas, y la recopilación de datos científicos solo se interrumpió brevemente.
• 10 de noviembre de 2004
  • Al sobrevolar la Anomalía del Atlántico Sur durante una fuerte tormenta solar , un error de memoria en una región crítica activó el modo seguro del GP-B . Este incidente provocó el reinicio del ordenador y la activación del modo analógico de los giroscopios. Tras aproximadamente dos días, se solucionaron todos los problemas de memoria y se restableció el acceso a los datos científicos. Inicialmente, se supuso que la causa había sido el impacto de un protón procedente de la tormenta, pero análisis posteriores demostraron que no era así. En cambio, un error anterior en una posición de memoria que se presumía no crítica fue la causa del modo seguro , al acceder a la memoria durante el mantenimiento rutinario.

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  Enero de 2005
  • Una serie de intensas erupciones solares interrumpieron la toma de datos durante varios días. El 17 de enero, una potente tormenta de radiación generó errores de múltiples bits en la memoria del ordenador de a bordo y saturó los detectores del telescopio, lo que provocó que el GP-B perdiera el rastro de la estrella guía . Sin embargo, el equipo científico confía en que la pérdida temporal de datos científicos no afectará significativamente a los resultados. El 20 de enero, el alto nivel de flujo de protones seguía generando errores de un solo bit en la memoria del GP-B , pero el telescopio volvió a fijarse en la estrella guía y la electrónica del giroscopio parecía funcionar correctamente.
• 14 de marzo de 2005
  • El ordenador de respaldo a bordo (lado B) se reinició tras un evento de modo seguro , que ocurrió dos semanas después del cambio desde el ordenador principal (lado A). Ambos eventos fueron provocados por la aparición de errores de múltiples bits (MBE) en la memoria de cada ordenador. Los miembros de la misión tardaron aproximadamente 29 horas en recuperarse y volver al estado normal, con la estrella guía fija.
• 6 de mayo de 2005
  • Los miembros de la misión deducen, a partir de una "prueba de pulso térmico", que hay suficiente helio líquido a bordo de la nave espacial para enfriar el experimento hasta algún momento entre finales de agosto y principios de septiembre de 2005. Se están preparando para comenzar los procedimientos de calibración y, por lo tanto, finalizar la fase científica a principios de agosto.
• 15 de agosto de 2005
  • Finalizó la fase científica de la misión y los instrumentos de la nave espacial pasaron al modo de calibración final.
• 26 de septiembre de 2005
  • La fase de calibración finalizó con helio líquido aún en el criostato. La nave espacial volvió al modo científico a la espera de que se agotara el último resto de helio líquido.
• 29 de septiembre de 2005
  • Finalmente, se agotó el helio líquido en el recipiente Dewar y el experimento comenzó a calentarse.
  • Modo sin arrastre desactivado.
• Febrero de 2006
  • Finalizada la Fase I del análisis de datos.
• 10 de julio de 2006
  • Reinicio no autorizado del ordenador de vuelo CCCA de respaldo
• Agosto de 2006
  • Finalización de la Fase II del análisis de datos.
• Septiembre de 2006
  • El equipo de análisis se dio cuenta de que era necesario un análisis de errores más exhaustivo, en particular en lo que respecta al movimiento de Polhode de los giroscopios, del que se podía realizar en el plazo hasta abril de 2007, y solicitó a la NASA una prórroga de la financiación hasta finales de 2007.
• Octubre de 2006
  • La Academia de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAFA) toma el control de las operaciones satelitales.
• Diciembre de 2006
  • Finalización de la Fase III del análisis de datos.
• 14 de abril de 2007
  • Anuncio de los mejores resultados obtenidos hasta la fecha. Francis Everitt ofreció una conferencia plenaria en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Física, donde anunció los resultados iniciales: ^{[ 1 ]} "Los datos de los giroscopios GP-B confirman claramente el efecto geodésico predicho por Einstein con una precisión superior al 1 por ciento. Sin embargo, el efecto de arrastre de marco es 170 veces menor que el efecto geodésico, y los científicos de Stanford aún están extrayendo su huella de los datos de la nave espacial." (Fuente: sitio web de Gravity Probe B ^{[ 2 ]} )
• Primavera de 2008
  • Actualización de la misión

Mejorar la precisión de los resultados  : «En realidad, GP-B experimentó seis anomalías importantes o significativas durante el período de recopilación de datos científicos de 353 días. Estas anomalías provocaron que el conjunto de datos experimentales se dividiera en siete segmentos principales, con un total de 307 días de datos científicos "buenos" al combinar los siete segmentos. Esta segmentación redujo la mejor precisión alcanzable del objetivo del 1 % a aproximadamente el 2 % para el efecto de arrastre de marco y al 0,02 % para el efecto geodésico. Lograr este nivel reducido de precisión sería extraordinario».

• Mayo de 2011
  • Los resultados finales se publican en un artículo en Physical Review Letters ^{[ 3 ]} y en arXiv . ^{[ 4 ]} Los resultados de una tasa de deriva geodésica de −6601,8 ± 18,3  mas/año y una tasa de deriva de arrastre de marco de −37,2 ± 7,2  mas/año son consistentes con las predicciones de la GR de −6606,1 mas /año y −39,2 mas/año, respectivamente. ^{[ 5 ]}  

• Arrastre de fotogramas
• Efecto geodésico
• Sonda gravitatoria B
• Pruebas de la relatividad general
• Cronología de la física gravitacional y la relatividad