Cuando la nave espacial Cassini de la NASA hizo su fatídica inmersión en la atmósfera superior de Saturno el 15 de septiembre, la nave espacial transmitía datos en vivo de ocho de sus instrumentos científicos, junto con lecturas de una variedad de sistemas de ingeniería. Mientras que el análisis de datos científicosdesde la zambullida final llevará algún tiempo, los ingenieros de Cassini ya tienen una comprensión bastante clara de cómo se comportó la nave espacial en sí misma al entrar. Los datos son útiles para evaluar los modelos de la atmósfera de Saturno que el equipo usó para predecir el comportamiento de la nave espacial al final de la misión,y ayudan a proporcionar una línea de base para planificar futuras misiones a Saturno.
El principal de estos datos de ingeniería, o telemetría, son medidas que indican el rendimiento de los pequeños propulsores de control de actitud de la nave espacial. Cada propulsor era capaz de producir una fuerza de medio newton, que es aproximadamente equivalente al peso de una pelota de tenis sobreTierra.
Durante los momentos finales de su caída, Cassini viajaba a través de la atmósfera de Saturno, que tenía aproximadamente la misma densidad que el gas tenue donde la Estación Espacial Internacional orbita sobre la Tierra. En otras palabras, apenas hay aire allí. A pesar dehecho de que esta presión de aire está cerca de ser un vacío, Cassini viajaba aproximadamente 4,5 veces más rápido que la estación espacial. La velocidad más alta multiplicó en gran medida la fuerza, o presión dinámica, que la delgada atmósfera ejercía sobre Cassini. Es como la diferencia entre mantenersu mano fuera de la ventana de un automóvil que se mueve a 15 mph versus uno que se mueve a 65 mph.
Los datos muestran que cuando Cassini comenzó su aproximación final, en la hora anterior a la entrada a la atmósfera, se balanceaba sutilmente hacia adelante y hacia atrás por fracciones de un grado, pulsando suavemente sus propulsores cada pocos minutos para mantener su antena apuntando a la Tierra. La única fuerza perturbadoraen ese momento fue un leve tirón de la gravedad de Saturno que intentó girar la nave espacial.
"Para mantener la antena apuntando a la Tierra, usamos lo que se llama 'control de explosión' ', dijo Julie Webster, jefa de operaciones de la nave espacial Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California." Le damos a la nave un rango estrecho sobreque puede rotar, y cuando golpea contra ese límite en una dirección, dispara un propulsor para inclinarse hacia el otro lado ". Este rango fue de hecho pequeño: solo dos miliradianos, lo que equivale a 0.1 grados. Los datos reconstruidos muestran que Cassiniestaba corrigiendo sutilmente su orientación de esta manera hasta aproximadamente tres minutos antes de la pérdida de señal.
En este punto, a unas 1.200 millas 1.900 kilómetros por encima de las nubes, la nave espacial comenzó a encontrarse con la atmósfera de Saturno. Cassini se acercó a Saturno con su brazo de magnetómetro de 36 pies de largo 11 metros apuntando desde el lado de la nave espacial.El gas tenue comenzó a empujar contra el brazo como una palanca, forzándolo a girar ligeramente hacia la dirección de popa o hacia atrás. En respuesta, los propulsores dispararon chorros de gas correctivos para evitar que el brazo girara más.minutos, como habían predicho los ingenieros, los propulsores comenzaron a disparar pulsos más largos y más frecuentes. La batalla con Saturno había comenzado.
Con sus propulsores disparando casi continuamente, la nave espacial se mantuvo firme durante 91 segundos contra la atmósfera de Saturno: los propulsores alcanzaron el 100 por ciento de su capacidad durante los últimos 20 segundos más o menos antes de que se perdiera la señal. Los últimos ocho segundos de datos muestranque Cassini comenzó a volcarse lentamente hacia atrás. Cuando esto sucedió, la señal de radio enfocada de la antena comenzó a apuntar lejos de la Tierra, y 83 minutos después el tiempo de viaje para una señal de Saturno, la voz de Cassini desapareció de los monitores en el control de la misión JPLPrimero, los datos de telemetría reales desaparecieron, dejando solo una señal de portadora de radio. Luego, 24 segundos después de la pérdida de telemetría, silencio.
Estos datos explican por qué aquellos que observaron la señal, apareciendo como un pico verde alto en una trama ondulada de la frecuencia de radio de Cassini, en el control de la misión y en vivo en la televisión de la NASA, vieron lo que parecía ser un breve respiro, casi como sila nave espacial estaba haciendo un breve regreso. El pico de la señal primero comenzó a disminuir durante unos segundos, pero luego se levantó brevemente de nuevo antes de desaparecer con firmeza.
"No, no fue una reaparición. Solo un lóbulo lateral del patrón del haz de la antena de radio", dijo Webster. Esencialmente, el aplazamiento era una parte desenfocada de la señal de radio estrecha que giraba a la vista cuando la nave espacial comenzó avolcar lentamente
"Dado que Cassini no fue diseñado para volar a una atmósfera planetaria, es notable que la nave espacial aguante tanto tiempo como lo hizo, permitiendo que sus instrumentos científicos envíen datos al último segundo", dijo Earl Maize, proyecto Cassinigerente de JPL. "Era una nave sólida, e hizo todo lo que le pedimos".
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, administra la misión para la Dirección de Misión Científica de la NASA, Washington. JPLdiseñó, desarrolló y ensambló el orbitador Cassini.
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Materiales proporcionado por NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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