CPI (Curioso pero inútil)

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La sonda SMART-1 se estampa en la Luna

Esta mañana, a las 07:42:22, la sonda de la Agencia Espacial Eurpea (ESA) SMART-1 ha colisionado con la Luna, en el momento y el lugar deseados. Ha producido un cráter de entre 3 y 10 metros de diámetro y ha levantado una nube de polvo de varios kilómetros de altura (entre 5 y 20). ¡La misión ha sido un éxito!




En la anterior animación (flash) puede verse la simulación de los últimos momentos de la sonda SMART-1. La principal misión del satélite ha sido, desde que se lanzó en septiembre de 2003, la demostración de nuevas tecnologías en órbita (como, por ejemplo, el motor de iones de Xenon que la impulsa) y la cartografía a muy baja altitud de la superficie lunar, entre otras.

CPI tiene la inmensa suerte de tener entre sus lectores a gente que está en la misión. KillerRex y Selene nos han tenido informados, desde el foro CPI, de cómo iban los últimos momentos de la SMART-01 (SM1 para los amigs). KillerRex, además, nos ha enviado un fantástico resumen, que he retocado mínimamente:

Smart-1 es una misión de bajo coste de demostración de tecnología: Esto se traduce en que casi cualquier cosa era nueva y que el equipo de control de vuelo (Flight Control Team) ha hecho auténticas virguerías para lograr que siga funcionando… con mucho menos personal que una misión normal. La última, recuperar ayer la nave en tiempo record de un safe mode.

Quizá la parte más sorprendente fue el motor iónico con el que se impulsaba.

motor_de_iones.jpg

La idea detrás es muy simple: Un campo eléctrico acelera un flujo de iones de Xenon hasta velocidades del orden de 20.000 m/s. La fuerza es muy baja (del orden de 60 mN [miliNewtons]) porque la masa es muy pequeña, pero puede hacerlo durante días enteros seguidos. Esa es la razón de la órbita en espiral tan curiosa que ha seguido SM1:

orbita_SM1.gif

orbita_2.gif

Por cierto, en el paso entre una y otra gráfica anterior se pasó por el punto de libración L1 en uno de los momentos más críticos de la misión: Según como entrase podía desde estrellarse en la Luna a escaparse del sistema Tierra-Luna.

Luego de este viaje la nave ha estado un año largo en una órbita lunar exprimiendo los instrumentos científicos que llevaba.

Yo me incorporé a la misión cuando nos acercábamos al punto L1 optimizando las maniobras para lograr disminuir el apolunio hasta órbita operacional. Hay que decir que yo no soy más que una pequeña pieza, hasta en una misión como ésta de “bajo presupuesto”.

El proceso típico podría ser: primero determinación de órbita ha calculado la trayectoria a partir de las miles de medidas de las estaciones, sobre eta yo preparo y optimizo una maniobras. Actitud se encarga de calcular los giros que ha de hacer la nave para realizar estas maniobras, junto con los necesarios para los científicos. Finalmente todo esto se le pasa al Flight control Team para que lo traduzcan en comandos y se lo manden a la nave…

El porqué se va a estrellar es que las órbitas en torno a la Luna son bastante inestables por culpa de las perturbaciones de la Tierra. Ésta hace que la órbita se vuelva cada vez más elíptica pero sin aumentar la energía… con lo que la única manera de hacerlo es subiendo el apolunio y bajando el perilunio.

Hace un año decidimos gastar todo el Xenon que quedaba para prorrogar la misión un año más, ahora hemos hecho unas maniobras muy especiales para lograr elevar un poco lá órbita y que se estrelle cuando queremos… y no el 17 de agosto como hubiese hecho.

En Junio hicimos unas maniobras para elevar el perilunio pero no fueron convencionales: Smart-1 estaba sin Xenon con lo que el motor principal no funcionaba, pero por suerte quedaba mucha hidracina y los motores de actitud. Así que lo que se ha hecho es sacar impulso de los motores de actitud haciendo maniobras deliberadamente descompensadas (normalmente tratas de que las maniobras de actitud den momento puro, con resultante de fuerzas nula). Vamos, lo más parecido a hacer calceta: Hicieron falta decenas de vueltas con varias de estas maniobras para lograr retrasar el impacto del 17/8 al 3/9, y especialmente lograr un punto de impacto cerca del terminador, para que la luz del Sol no estorbara y el impacto fuera visible gracias sólo a la iluminación de la luz reflejada en la Tierra, y en un intervalo de tiempo que tuviese buena visibilidad desde los observatorios.

Finalmente hace un par de semanas hicimos las últimas maniobras para hacer un ajuste fino, todo parecía encarrilado pero Murphy aún tenía mucho que decir 😀

Normalmente la superficie de la Luna usada es la proporcionada por Clementine , que es una superficie muy fiable en referencia absoluta, pero tiene poca resolución (es decir, es bastante fiel al valor medio, pero no a las irregularidades locales). Pero existe otra forma de obtener las alturas mediante fotografía estereográfica: De esta forma tienes mucho detalle, pero mal valor absoluto. Combinar ambas medidas es una labor difícil y que todavía no está completada.

El problema fue que el 31 de Agosto, a 3 días del impacto, un estudio con este modelo muchísimo más detallado de la Luna señalaba la presencia de una montaña contra la que chocaríamos en la revolución anterior a la deseada. Así que hubo que hacer una maniobra “de emergencia” para evitar problemas: Quedó comandada para las 2 de la mañana del Sábado 1.

Pero claro, como no podía ser tan sencillo, el viernes a las 4 de la tarde Smart-1 entró en Safe mode: el modo básico en el que entran los satélites cuando tienen un problema interno y en el que por supuesto no hay maniobras que valgan… Por suerte el Flight Control Team logró recuperarlo en un tiempo record y todo ha ido perfectamente. Se nota que llevan mucho tiempo con la niña y la manejan perfectamente 😀

Os adjunto las gráficas de la traza subsatélite, la última vuelta y en la que se ve como el modelo detallado predecía una montaña (hay que tener en cuenta que este modelo tiene hasta 750 m de error) (clic para ampliar):

Piquito_s.jpg

Al final el impacto ha sido donde estaba previsto, con un error de escasas centésimas de segundo (aunque este dato he de comprobarlo, como mucho sería de alguna décima) y en la montaña prevista.

Dentro de un rato en la web de la ESA pondrán una buena colección de imágenes, incluyendo una simulación en 3D de las últimas órbitas [¡la tenemos!] y una imagen captada por un telescopio de infrarrojos -creo- del fogonazo del impacto [pendiente].

[En la siguiente animación, pueden verse los últimos momentos antes del impacto desde la cámara del startracker, que enfoca a las estrellas para ayudar al posicionamiento del satélite:]



Al final ha sido todo un éxito, lo hemos pasado mal varias veces, ha costado alguna que otra noche en vela y días estrujándose los sesos, pero al final la misión ha ido perfectamente.

Entre las anécdotas curiosas de la misión -desde el punto de vista de los de dinámica de vuelo, claro- se me ocurren la vez que tuvimos que “buscar” a SM1 porque por un error de software encendió el motor iónico ¡11 horas! o cuando teníamos que jugar a los puzzles con los tiempos de encendido y apagado porque se estaba quedando sin combustible (vamos, que como las motos, “rateaba” :-D)

Y bueno, me voy a dormir que es tarde!

Gracias, Rex, por tu detalladísima explicación. Enhorabuena a todos y gracias. Ya lo ven, estimados lectores, por ahí hay gente estupenda haciendo cosas interesantísimas. Y tienen la deferencia de contárnoslo a todos.

22 comentarios en “La sonda SMART-1 se estampa en la Luna

  • Caronte dice:

    Me encanta el video del startracker. Una muerte anunciada.

    Por cierto… ¡vándalos!, ¡que sois unos vándalos! 😉

  • […] Curioso pero inútil: Redactado por participantes directos de la misión […]

  • Josealb dice:

    Aqui Cpi con sus corresponsales 😉 gracias

  • R3R dice:

    Genial.
    Es increíble que todo haya salido bien con la de sustos que ha pegado la jodida sonda.

    Por cierto. ¿Dónde se puede conseguir más información del motor de iones?

  • Estos días que se ha estado hablando de esta sonda, no he podido evitar acordarme de la MIR.

    No se si habré sido el único.

  • meruelo dice:

    Muy interesante todo el post; terminas de leerlo y sabe a poco!

    Enhorabuena a todos los de la ESA que han logrado cumplir sus objetivos (y en concreto a los que nos lo han contado a los demás ^^)

  • pipistrellum dice:

    Guau!!

    Ha sido como la pelicula Apollo XII, pero sin que nadie corra peligro. 😀

    Todos los primeros 41 votos han votado 5 puntos.
    Se lo merece!!

  • […] Actualización 3 de septiembre de 2006: La ESA confirma el impacto en SMART-1 impacts Moon; en CPI tienen la suerte de que dos de sus lectores sean miembros del equipo de la misión y publican un relato en primera persona de uno de ellos en La sonda SMART-1 se estampa en la Luna. […]

  • tristan dice:

    Mu bueno!
    enhorabuena KillerRex y Selene y gracias por darnos info de primera mano!
    es un honor compartir este nuestro foro con gente tan bien colocada.

  • Adama dice:

    Ya os lo he puesto en el foro pero es que os lo mereceis mil veces… Enhorabuena!!
    Y mil gracias por compartirlo con nosotros.

    Una preguntita con un poco de maldad… ¿No podríais haber apuntado a donde se posaron los americanos para destruir pruebas? XD Bueno, mejor no, que si no los conspiranoicos aun tendrían más motivos para desconfiar.

  • meneame.net dice:

    SMART-1 en primera persona…

    Ya hay varios artículos sobre la explosión del SMART-1 en la superficie de la Luna, pero éste explica detalles interesantes de la misión, contados en primera persona por un protagonista del equipo. Muy recomendable, con muy buenas animaciones y gr…

  • Nelor dice:

    Menuda aventura!!

    Nelor

  • Fernando* dice:

    impresionante! excelente post!

    que tengais muchos exitos, y saqueis muchos datos del impacto!

  • KillerRex dice:

    Gracias a todos!
    Han sido unos cuantos días de bastantes nervios (en el último perilunio estuve viendo pasar los segundos temiendo lo peor…) pero al final ha sido todo un éxito.

    Hoy hemos tenido una conferencia de prensa con algunos datos más y han confirmado que el momento de impacto era el previsto con un error de décimas de segundo. Además creo que han puesto alguna imagen más…

    Por cierto, muchas gracias a Remo por poner en orden lo que le fuí mandando en 4 correos algo caóticos, realmente queda mucho mejor 😀

    Por cierto… que lo de apuntar al alunizaje del apollo 11 lo intenté pero no me dejaron :_( una pena.

  • Juan Diego dice:

    Pues nada felicitar a los involucrados en el proyecto ya que todo les ha salido como querian, no es facil y lleva mucho esfuerz. El haber logrado que las cosas salieran dentro de lo planeado es un verdadero exito…
    Felicitaciones!

    Un saludo

  • Jandru dice:

    Solo se me ocurre decir que…¡Como mola! Enhorabuena KRex por tu trabajo…

  • Remo dice:

    Por cierto, muchas gracias a Remo por poner en orden lo que le fuí mandando en 4 correos algo caóticos, realmente queda mucho mejor 😀

    Muchísimas gracias a ti, Rex. Has conseguido un post valorado en 4,98, el mejor de la historia de CPI, los lectores saben reconocer lo bueno. Si algún día abres tu blog me tendrás como lector furibundo y adicto, te lo garantizo. Te agradezco muchísimo el esfuerzo de escribir tan detalladamente en esos momentos de euforia y desenfreno (científico, por supuesto ;))

  • Susana dice:

    Pues sí, probablemente sea el mejor post de la historia de CPI, y eso ya es mucho decir. Interesante y emocionante. Genial. Enhorabuena a todos.

  • Diego G. dice:

    Espectacular artículo. Qué manera de disfrutar leyendo. Cinco estrellas masivas para él.

  • Deimos dice:

    Me ha parecido FASCINANTE, solo encuentro una pega… creo que no se debería haber publicado en CPI, me parece de la más curioso e interesante pero para nada inutil 😉

    Gran Post donde los haya sin duda y un gran blog!
    Saludos!

  • pipistrellum dice:

    Selene ha contado más en el foro.

    “Bueno chicos, han sido días de mucha excitación, estrés y nervios hasta el último momento… Ahora puedo al fin dedicar un tiempo a contaros como el Flight Control Team de SMART-1 vivimos los últimos días antes del exitoso impacto en la luna…

    Como no podía ser de otra manera la maldita ley de Murphy se tenía que cumplir… Todo empezó el jueves pasado cuando, a 3 días del impacto, se descubrió que un modelo más preciso de la topografía de la luna mostraba una colina contra la que SMART-1 iba a impactar una órbita antes de lo previsto. Había que tomar inmediatamente una decisión, y ésta fue planificar unas maniobras para el viernes noche, con el objetivo de subir el perilunio unos 600 metros asegurando el impacto en la órbita deseada.
    Hasta aquí todo bien… Pero el viernes por la tarde, antes de haberle comandado las maniobras al satélite, va y se nos pone en “Safe mode” debido a un error de memoria, un modo seguro en el que todos los instrumentos se apagan y los paneles solares quedan apuntando al sol. Cuando esto ocurre hay que realizar una reconfiguración del satélite que lo devuelva a su estado nominal, una serie de procedimientos que pueden llevar varias horas. Esto significaba que teníamos el tiempo justo para sacar a SMART-1 del “Safe mode” y enviarle los comandos de las maniobras (planificadas para tan sólo unas horas más tarde!!)
    Afortunadamente se pudo recuperar sin problemas, se subieron los comandos y se realizaron las maniobras con éxito.

    Y ya estábamos en la noche del impacto, tras pasar un pequeño momento de tensión en la órbita anterior al impacto (en la que seguía existiendo una pequeña posibilidad de que se piñara), parecía que ya nada más iba a ocurrir… Pero no fue así!! A sólo 3 horitas del impacto nos informan que la estación de control de New Norcia (que debía darnos cobertura la media hora antes del impacto y que es la única con la que podíamos bajar datos) no funciona! Inmediatamente llaman a la estación y nadie responde. Tras varios intentos deciden llamar a la estación de Perth (situada a 200 km de New Norcia!) y allí logran finalmente contactar con una persona la cual sale a toda leche hacia allí. Imaginaros a qué velocidad debió conducir el tipo, para en poco más de una hora llegar y arreglar el problema!

    Al final todo se solucionó, tuvimos la estación y pudimos bajar esas preciosas últimas imágenes que habréis podido ver en la web.
    El momento del impacto fue muy emocionante, ese momento en que dejamos de recibir telemetría y supimos que nuestro pequeño SMART-1 había llegado a su fin… Y ocurrió a menos de un segundo de diferencia respecto a la hora estimada, impresionante!

    Estoy muy contenta de haber participado en algo así, fue una noche muy especial. Y qué ilusión cuando mi familia me dijo que me habían visto en la tele!! Very Happy”

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