martes, 8 de noviembre de 2016

Un satélite chino para comunicarnos con la cara oculta de la Luna

Un satélite chino para comunicarnos con la cara oculta de la Luna
13OCT16
China planea lanzar en 2018 la primera sonda que aterrizará en la cara oculta de la Luna, la Chang’e 4. Pero hay un problema. ¿Cómo se podrá comunicar con la Tierra una sonda que estará en el hemisferio no visible de la Luna? La solución, mandar previamente un satélite para retransmitir las órdenes y datos de la sonda. De esta nave, denominada por el momento simplemente como ‘satélite retransmisor de comunicaciones’ (继通信卫星), dependerá el éxito de la misión Chang’e 4.
El satélite chino de comunicaciones con la cara oculta de la Luna que será lanzado en junio de 2018.
Pero, ¿dónde estará situado este satélite? La nave estará colocada en órbita sobre la cara oculta de la Luna, pero evidentemente no directamente detrás de nuestro satélite, puesto que en ese caso estaríamos ante la misma tesitura. El satélite describirá lo que se llama una órbita de halo alrededor del punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna (EML2), un punto donde los campos gravitatorios de ambos cuerpos celestes se compensan y una nave puede permanecer a su alrededor de forma indefinida sin necesidad de gastar mucho combustible. Puesto que estará situado en una órbita que da vueltas alrededor del punto EML2, de ahí el nombre de ‘halo’, el satélite será visible continuamente tanto desde la Tierra como desde la superficie de la cara oculta.
Sonda Chang’e 4, similar a la Chang’e 3, que aterrizará en la cara oculta de la Luna.

Como resultado, el satélite de comunicaciones lunares estará situado a unos 64.000 kilómetros de la cara oculta de la Luna y su órbita se alejará del punto L2 hasta una distancia de 13.000 kilómetros. Esta amplitud es inusual, pero es necesaria para garantizar una buena cobertura del hemisferio sur lunar, especialmente de la cuenca de impacto Aitken, que es donde debe aterrizar la Chang’e 4. El satélite tendrá una masa de apenas 425 kg y estará basado en la plataforma CAST100. Y, como es lógico, incorporará varias de las tecnologías que China ha usado en las cuatro sondas lunares que ha lanzado hasta la fecha. El sistema de propulsión llevará hasta 100 kg de hidracina para las maniobras de corrección y deberá mantener la sonda en la órbita de halo a lo largo de su vida útil.
Situación esquemática del punto EML2 y la órbita de halo del satélite de comunicaciones.

Trayectoria hacia el punto EML2.

La nave debe garantizar las comunicaciones con la Chang’e 4 y su rover gracias a que será capaz de establecer cuatro enlaces con estos vehículos en banda X (la velocidad de transmisión hacia el satélite será de 280 kbps, mientras que la sonda podrá enviar datos a la Luna a solo 125 bps), así como un enlace directo con la Tierra en banda S (a una velocidad de 2 Mbps). Por este motivo incorporará una gran antena desplegable de 4,2 metros de diámetro (obviamente la Chang’e 4 no será lanzada hasta que no haya confirmación de que la antena ha sido correctamente desplegada, no vaya a ser que se quede atascada como le pasó a la sonda Galileo de la NASA).
Características del satélite de comunicaciones para la cara oculta.


Diseño previo del satélite, sin una antena desplegable.

Gracias a su pequeño tamaño, el satélite de comunicaciones podrá ser lanzado mediante un cohete relativamente pequeño, un Larga Marcha CZ-4C. El lanzamiento tendrá lugar en junio de 2018 desde el centro espacial de Xichang. La sonda Chang’e 4 despegará varios meses después. El satélite de comunicaciones tendrá una vida útil de cinco años, así que casi con toda seguridad podrá sobrevivir a la misión principal de la Chang’e 4 y su pequeño rover.
Además, el satélite no se limitará a servir de enlace entre la Tierra y la Chang’e 4, ya que llevará un instrumento de radioastronomía holandés cuya tecnología y resultados podrían aplicarse en el futuro proyecto de radio-telescopios espaciales chinos. Este instrumento medirá también la influencia de las tormentas solares y los pulsos de radio procedentes de Júpiter y Saturno en las comunicaciones con la cara oculta. Con el lanzamiento de la Chang’e 4 y la aún más compleja Chang’e 5, que deberá traer a la Tierra muestras de la superficie de la Luna entre 2017 y 2018, el programa de exploración lunar de China es actualmente el más ambicioso que está siendo desarrollado por cualquier potencia espacial en estos momentos. China ha puesto los ojos en la Luna y en los próximos años vamos a tener que acostumbrarnos a ver sondas de este país estudiando nuestro satélite de forma rutinaria.
La cara oculta de la Luna y la Tierra vistas por la sonda Chang’e-5-T1 en 2014.

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