Sondas chinas a Marte

Por Daniel Marín, el 8 febrero, 2012. Categoría(s): Astronáutica • China • Marte • sondasesp ✎ 17

La Yinghuo-1 debía haberse convertido la primera sonda china lanzada hacia Marte, pero desgraciadamente viajaba a bordo de la malograda Fobos-Grunt. Sin embargo, China está dispuesta a seguir con sus planes para la exploración del planeta rojo. Aunque todavía no hay ningún proyecto en firme, se han propuesto varias sondas relativamente simples que ayuden en el desarrollo de futuros conceptos más complejos.

Una sonda china en Marte (CASC).
Una propuesta consiste en mandar una sonda de dos toneladas formada por un orbitador y en una cápsula de descenso. De este modo, China adquiriría experiencia en las complicadas maniobras de inserción orbital y descenso a través de la tenue atmósfera marciana. La nave despegaría mediante un cohete Larga Marcha CZ-2B desde el centro espacial de Xichang y tras varios meses de viaje se colocaría en una órbita marciana elíptica con un periastro de 300 km y una inclinación de 85º-95º. La pequeña cápsula, de 20-50 kg, se separaría en órbita marciana del orbitador y entraría en la atmósfera a 4,7 km/s. Después de aterrizar usando paracaídas -sin retrocohetes- en alguna región de Vastitas Borealis (en el hemisferio norte de Marte), sobreviviría en la superficie marciana durante 3 o 5 días.
Orbitador (izquierda) y cápsula (CASC).
Maniobra de inserción orbital y separación de la cápsula (CASC).
Descenso con paracaídas (CASC).
Por su parte, el orbitador estaría equipado con un conjunto estándar de instrumentos científicos: cámara (visible e infrarrojo), espectrómetro, radar, espectrómetro de rayos gamma, detector de partículas energéticas, etc. Una vez superada la fase primaria de la misión, el orbitador circularizaría su órbita mediante aerofrenado, una técnica empleada con éxito en varias misiones.
Detalle de la cápsula (CASC).
Posibles zonas de aterrizaje de la sonda (CASC).
Trayectoria de la misión (CASC).
Otra propuesta de sonda marciana consiste en una misión con penetradores para estudiar el subsuelo marciano. Hasta ahora, sólo dos sondas marcianas han incorporado penetradores: la Mars 96 rusa y la Mars Polar Lander de la NASA. Desgraciadamente, ambas fracasaron. La propuesta china sería lanzada por un Larga Marcha CZ-3B y estaría formada por tres partes: un segmento principal similar a la desaparecida Yinghuo-1, una etapa propulsora para la inserción en órbita marciana y dos penetradores. El orbitador, gemelo de la Yinghuo-1, estudiaría Marte desde una órbita elíptica y retransmitiría a la Tierra los datos de los penetradores. Los penetradores entrarían en la atmósfera marciana a 5,4 km/s y abrirían un pequeño paracaídas a 16-18 km de altura para frenar su descenso. A 2 km de altura se separarían de los paracaídas e impactarían con la superficie marciana a 80-100 m/s con una deceleración de 500-10000 g. Cada penetrador tendría una masa de 30-50 kg (3-5 kg de instrumentos científicos) y sería capaz de sobrevivir hasta 10 días en la superficie de Marte.
Sonda marciana con penetradores basada en la Yinghuo-1 (CASC).
Diseño del penetrador (CASC).
Instrumentación del penetrador (CASC).
Descenso del penetrador (CASC).
Para la comunicación con las sondas se usarían dos antenas de 35 y 65 metros de diámetro situadas en China y cuya finalización se espera que termine este año. Para permitir un contacto casi continuo con los vehículos, China espera poder tomar prestada la red de espacio profundo de la ESA, algo que ya ocurrió en el caso de las sondas lunares Chang’e 1 y 2. 
Por ahora estos proyectos son meras propuestas, pero a partir de 2015 la comunidad científica china se muestra confiada en poder desarrollar una o dos sondas marcianas. Para entonces, la Chang’e 3 ya habrá alunizado con éxito en la Luna y China estará lista para iniciar una nueva fase de misiones planetarias. Y en vista de cómo pinta el panorama de exploración marciano, esperemos que lo logren.
Referencias:


17 Comentarios

  1. …»Adquiriría», «despegaría», «sobreviviría», «sería», «entraría»… ojala los chinos pasen del PowerPoint a los hechos. Me da la sensación de que que van a adelantar a rusos y americanos en menos que canta un gallo…

    Por cierto, una pregunta: intuyo que el ángulo de entrada de una nave espacial a la atmósfera de un planeta «dependería», entre otras cosas, del grosor de la capa atmosférica y de su densidad y composición… imagino que además de la velocidad y la masa de entrada… ¿hay una fórmula por ahí que lo calcule? ¿Entran en juego más variables?

    …Por culpa de Daniel, me estoy «picando» con esto más de la cuenta… ¡Muchas gracias, crack!

    1. Ademas de las variables que citas, la forma del vehículo es esencial ; las cápsulas esféricas son las mas simplonas (vease VOSTOK )y con formas cónicas y centro de masa bajo se pueden gobernar bien y presentan cierta sustentación.
      Para saber mas:
      -Martin, John J. (1966). Atmospheric Entry – An Introduction to Its Science and Engineering. Old –Tappan, NJ: Prentice-Hall.
      Regan, Frank J. (1984). Re-Entry Vehicle Dynamics (AIAA Education Series). New York: American Institute of Aeronautics and Astronautics,
      Mucha Mecánica y Termodinámica, como si fuera un libro de Meteorologia.
      Saludos

  2. ¿Pero no decían que aterrizar a pelo con paracaidas es poco menos que imposible en Marte? A ver si se va a quedar la sonda hecha una pizza primevera…

    1. La sonda tendrá algún sistema de airbags o sistema de amortiguación final. Y por supuesto, se puede aterrizar en Marte usando sólo paracaídas con airbags (sondas Mars, Beagle o la cápsula EDL de ExoMars). Eso sí, si quieres poner en la superficie una nave grande y compleja necesitas cohetes.

      Saludos.

  3. Bien por china, tiene mucho que avanzar pero aprende rapido, muy rapido. De todas formas con el asunto de los impactadores, si caen sobre roca entiendo que fracasan, no? Jorge

  4. Por lo menos lo estan preparando, y eso ya esta bien, con los tiempos que corren. Lo mas desconcertante es que sigan hablando del CZ-3B para mas alla del 2015, ¿No deberian pensar ya en cargas utiles para los CZ-5?, Estos cohetes son mucho mas potentes, y deberian empezar a usarse para entonces.

    1. Ya pero para poner 2t camino a marte no hace falta nada más, supongo que les saldrá más barato y fiable. El CZ-5 está previsto que sea el transporte principal de las partes de las futuras estaciones espaciales chinas, supongo que a medida que vayan concretando los proyectos futuros para las estaciones le darán más vidilla al CZ-5.

  5. Hombre!! Una buena noticia… si decíamos que los americanos nos dejaban con la miel en los labios, al menos parece que alguien va a tomar el relevo…

  6. Las sondas a Marte, para aportar algo deben ser ya muy específicas: por ejemplo experimentos biológicos avanzados y tener suerte en la zona de aterrizaje; la deteccion de gases en trazas es interesante pero los resultados suelen generar mas preguntas que respuestas (los hidrocarburos como metano, acetileno,.. pueden tener origen mineral _hidrolisis de carburos,..; el amoniaco,sulfuro de hidrógeno y otros gases que podrian representar fermentaciones biológicas tienen también origen volcánico).
    Marte esta ya muy bien cartografiado, estudiada su meteorologia (desde el suelo y órbita ) y su geologia .
    Si China lanza sondas marcianas serán tecnológicas, para aprender a aterrizarlas y adquirir experiencia en navegación a mas de 100 millones de Km.
    Creo que la NASA se centrará mas en los satélites de Jupiter (Europa )y Saturno(Titan ) cuando tenga mas parné; el regreso de muestras de Marte parece perder adeptos.

    1. Pues entonces lo mismo debería decirse de la Luna, y sin embargo ahí están los chinos con la Chang’e, publicando un mapa de toda la Luna con una resolución de 7m/pixel.

    2. Efectivamente, por eso lo hacen ; la LRO tiene mas resolución, pero no es suya y me imagino que lo hacen para aprender .; supongo estarás de acuerdo conmigo ¿no?

    3. Los chinos trabajan paso a paso pensando en el mediano y largo plazo. Preparan su tecnología y su infraestructura para ganar una carrera de fondo: la supremacía tecnológica y el dominio efectivo del espacio. Será mejor que los gringos empiecen a despertar.
      Gabriel Arias

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Por Daniel Marín, publicado el 8 febrero, 2012
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