El pasado 22 de septiembre de 2017 la sonda OSIRIS-REx sobrevoló nuestro planeta para realizar una maniobra de asistencia gravitatoria o EGA (Earth Gravisty Assist) que le permitirá alcanzar el asteroide Bennu. El punto de máximo acercamiento de OSIRIS-REx con nuestro planeta tuvo lugar sobre la Antártida a una distancia de 17.237 kilómetros. Gracias al sobrevuelo la sonda vio incrementada su velocidad en 3,78 km/s y, lo más importante, cambió el plano de su órbita alrededor de Sol unos 6º de tal forma que ahora coincide con la de Bennu. Las maniobras de cambio de plano son energéticamente muy costosas, de ahí la relevancia de este encuentro. No en vano la nave solo tiene combustible para realizar maniobras con una Delta-V total de 2 km/s. Lógicamente el sobrevuelo también ha servido para calibrar los instrumentos de la sonda y, por supuesto, realizar bonitas imágenes. Mi favorita es esta tomada el 25 de septiembre por la cámara NavCam 1 a 1.300.000 kilómetros de distancia:

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La Tierra y la Luna vistas por OSIRIS-REx el 25 de septiembre con la NavCam 1 a más de un millón de km de distancia (NASA/Goddard/University of Arizona).

La imagen es en blanco y negro, pero refleja a las claras la auténtica separación que existe entre la Tierra y la Luna. Desde que la sonda fue lanzada el pasado 8 de septiembre de 2016 OSIRIS-REx efectuó una maniobra propulsiva de espacio profundo (DSM-1) el 28 de diciembre de 2016 —con una Delta V de unos 400 m/s— y ha realizado tres maniobras de corrección de trayectoria el 7 de octubre, el 18 de enero de 2017 y el 23 de agosto. En junio de 2018 efectuará otra maniobra propulsiva de cara al encuentro con Bennu a finales de año. La sonda obtuvo otras imágenes, como esta a color tomada por la cámara MapCam a 170.000 kilómetros de distancia de la Tierra:

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Muchos lo veían como un imposible, pero al final ha sucedido. Aprovechando el congreso internacional de astronáutica IAC que se celebra en Australia Roscosmos y la NASA han anunciado que colaborarán en el proyecto de estación espacial lunar Deep Space Gateway (DSG). Eso sí, antes de que nadie se entusiasme demasiado conviene señalar que el proyecto no ha sido todavía oficialmente aprobado en los EE UU y cabe la posibilidad de que nunca lo sea. Pese a las tensas relaciones existentes entre ambos países, la llegada de Donald Trump a la Casa Blanca abrió la puerta a un acuerdo que finalmente se ha producido. ¿Pero cómo hemos llegado hasta aquí?

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Propuesta de estación lunar Deep Space Gateway de Boeing de 2017, con un módulo PPB de propulsión y electricidad, un módulo hábitat, un módulo logístico y una esclusa (Boeing).

Para entenderlo debemos remontarnos a 2010. Una de las primeras decisiones del presidente Obama fue cancelar el ambicioso Programa Constelación para volver a la Luna. Estados Unidos se quedaba sin la nave Orión que debía sustituir al transbordador y sin el cohete gigante Ares V. Pero el Congreso se revolvió contra esta decisión e impuso el desarrollo del cohete SLS —una especie de Ares V light— y resucitó la cápsula Orión. La cuestión era qué hacer con estos vehículos. Sin presupuesto para aterrizar en la superficie de nuestro satélite no había muchos proyectos alternativos. Y así surgió la propuesta de estación Gateway —«portal»— alrededor de la Luna o, mejor dicho, en una órbita de halo alrededor del punto de Lagrange EML2 del sistema Tierra-Luna. Es decir, una estación espacial situada sobre la cara oculta de nuestro satélite.

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Hemos detectado una nueva perturbación en el espacio tiempo. Finalmente no hubo sorpresas. Los rumores del pasado verano estaban totalmente equivocados: nada de fusión de estrellas de neutrones o contrapartidas ópticas. Pero lo importante es que el detector de ondas gravitacionales LIGO ha descubierto su cuarta fusión de agujeros negros, bautizada como GW170814 (o sea, y según la nomenclatura empleada, algo así como «onda gravitacional del 14 de agosto de 2017»). Y no es poca cosa, pero es que el ser humano es así, capaz de acostumbrarse a los hechos más sorprendentes. Porque detectar la unión de dos agujeros negros de 31 y 25 masas solares situados a la friolera de 1760 millones años luz de distancia a través de las distorsiones microscópicas del espacio tiempo parece casi cosa de magia. Pero no lo es y lo sorprendente es que vivimos en un mundo donde la detección de ondas gravitacionales está comenzando a ser un asunto rutinario.

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Todas las señales de ondas gravitacionales detectadas hasta la fecha. A la derecha la nueva señal (LIGO/Caltech/MIT).

Aunque en realidad sí que hay novedades. La principal es que el interferómetro europeo Virgo, localizado cerca de Pisa, también ha detectado la señal, lo que supone la primera detección de ondas gravitacionales de esta instalación. Dicho de otro modo, GW170814 ha sido detectada usando tres interferómetros: los dos de LIGO en Hanford y Livingston, además de Virgo. No obstante, en el caso de Virgo la relación señal ruido de la onda ha sido la más baja de las tres detecciones con diferencia (los brazos del interferómetro Virgo miden tres kilómetros en vez de los cuatro de LIGO). Eso no quita que gracias a Virgo se haya reducido considerablemente la incertidumbre en la posición en el cielo de la señal, que ahora ha sido de ‘solo’ 60º cuadrados. Unos 25 telescopios intentaron descubrir una contrapartida óptica inmediatamente después de detectarse la señal, sin éxito, lo que no es de extrañar dada la enorme superficie a cubrir. O quizás es porque no se produjo ninguna: los modelos teóricos predicen que la contrapartida óptica de una fusión de agujeros negros debe ser prácticamente invisible a tal distancia.

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La energía nuclear en el espacio se ha usado principalmente mediante generadores de radioisótopos (RTG) que convierten el calor de la desintegración de un isótopo radiactivo en electricidad. Por contra, el empleo de reactores nucleares de fisión ha sido mucho más limitado. La Unión Soviética llegó a lanzar casi 35 reactores de tipo Buk (BES-5) y del tipo TOPAZ (TEU-5 Tópol), destinados principalmente a alimentar los satélites US-A que tenían como objetivo detectar buques de la armada estadounidenses (principalmente grupos de portaaviones) mediante radar. Como comparación, oficialmente los Estados Unidos solo han puesto en órbita un reactor nuclear, el SNAP-10A, en 1965. Sin embargo, a pesar de todo su potencial, la energía de fisión nuclear ha quedado marginada en la conquista del espacio desde hace décadas (y eso sin entrar en el malogrado sueño de la propulsión nuclear térmica, que merece un análisis por separado).

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Concepto de sonda nuclear para estudiar Saturno (NASA).

En Estados Unidos el intento de resucitar el empleo de reactores nucleares para sondas interplanetarias dentro del proyecto Prometeo a principios de este siglo terminó en un sonoro fracaso. En la actualidad solo Rusia está desarrollando oficialmente un reactor nuclear para usos espaciales, pero lamentablemente la falta de un objetivo claro y su alto coste ha impedido que se haga realidad (lo último que hemos sabido del proyecto es su posible aplicación a un satélite de guerra electrónica). Pero nuevos vientos soplan desde el otro lado del Atlántico que apuntan a un renovado interés en reactores de fisión. El culpable es el programa Kilopower.

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En la actualidad existen dos planes oficiales para poner un ser humano en la superficie de Marte. El primero es el de la empresa SpaceX, un plan tan ambicioso como colosal que va por libre, esto es, sin colaborar a priori con ninguna agencia espacial. El otro es el plan de la NASA para viajar al planeta rojo usando una infraestructura que tiene como núcleo el cohete SLS y la nave Orión. Dentro de unos días conoceremos nuevos detalles de la iniciativa de Elon Musk, ¿pero qué hay de la NASA?¿Qué novedades tenemos en el frente ‘convencional’ para viajar a Marte? Veamos.

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Por propuestas para poner hombres en Marte, que no falten (Boeing).

Primero conviene recordar que aunque la NASA haya declarado Marte el objetivo final de su programa tripulado prácticamente no ha dedicado un dólar a este proyecto. El truco estriba en que las primeras misiones tripuladas a Marte no tendrían lugar hasta después de 2030, así que serían las futuras administraciones las que cargarían con el mochuelo económico. Evidentemente 2030 queda un poco lejos en el tiempo, así que la gran cuestión que pesa como una losa sobre las cabezas de los jefes de la NASA es qué hacer con el conjunto SLS/Orión durante la próxima década.

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El 24 de septiembre a las 05:49 UTC la empresa ULA (United Launch Alliance) lanzó un cohete Atlas V 541 en la misión AV-072 desde la rampa SLC-3E de la Base de Vandenberg (California) con el satélite militar NROL-42 (USA-278). Este ha sido el 59º lanzamiento orbital de 2017 (el 54º exitoso) y el quinto de un Atlas V este año. También ha sido el 73º lanzamiento de un Atlas V desde su debut en 2002 —el 72º exitoso— y el quinto de la versión 541 (el primero de esta versión que despega desde Vandenberg). Por otro lado ha sido el 144º lanzamiento de un cohete Atlas y el 121º de la empresa ULA (el 25º con cargas militares de la NRO).

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El NROL-42 (ULA).

NROL-42

El NROL-42 (USA-278) es un satélite militar secreto de la NRO (National Reconnaissance Office). Los analistas suponen que se trata del segundo ejemplar de la tercera generación de satélites Trumpet de espionaje electrónico (ELINT/SIGINT) y que están situados en órbitas excéntricas de tipo Mólniya. El primer satélite Trumpet de tercera generación, el NROL-35 (USA-259), fue lanzado 13 de diciembre de 2014 y se situó en una órbita de 2.100 x 37.750 kilómetros de altura y 62,85º de inclinación. Además de los sensores dedicados a recabar información sobre las señales electrónicas de países enemigos, este satélite lleva la carga útil de observación infrarroja SBIRS-HEO-4 de alerta temprana para detección de lanzamientos de misiles balísticos.

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Sin armar mucho ruido mediático ha terminado una de las misiones más importantes para el futuro del programa espacial chino. El 22 de septiembre de 2017 se destruía en la atmósfera terrestre sobre el Pacífico sur el carguero no tripulado Tianzhou 1 (天舟一号, ‘navío celeste’) después de casi cinco meses de misión. El Tianzhou 1 fue lanzado desde el centro espacial de Wenchang el pasado 20 de abril a las 11:41 UTC mediante el segundo cohete Larga Marcha CZ-7 (Y2). Dos días más tarde, el 22 de abril a las 04:15 UTC, se acopló con la pequeña estación espacial china Tiangong 2 en una órbita de 390 kilómetros de altura y 42º de inclinación.

Tianzhou 1 (Xinhua).
Tianzhou 1 (Xinhua).

La Tiangong 2 (天宫二号, ‘palacio celeste’ en mandarín) se encontraba en el espacio desde el 15 se septiembre de 2016 y ya había recibido la visita de la tripulación de la Shenzhou 11 en noviembre de ese año. En el transcurso de la misión Jing Haipeng y Chen Dong pasaron 32 días en el espacio, 29 de los cuales a bordo de la Tiangong 2, todo un récord para China. El acoplamiento del Tianzhou 1 era por tanto el segundo con la Tiangong 2 y el segundo totalmente automático en la historia del programa espacial chino tras la unión entre la nave no tripulada Shenzhou 8 y Tiangong 1 en 2011. El acoplamiento del Tianzhou 1 con la Tiangong 2 fue bastante llamativo porque era la primera vez que un carguero espacial se acoplaba con una estación espacial más pequeña que él. Y es que la masa de la Tiangong 2 es de solo 8,5 toneladas comparada con las 13,5 toneladas del Tianzhou 1.

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Las Fuerzas de Defensa Aeroespacial de Rusia (VKS) lanzaron el 22 de septiembre de 2017 a las 00:02 UTC un cohete Soyuz-2-1B/Fregat-M desde la rampa número 4 (SK-4 o 17P32-4) del Área 43 del cosmódromo de Plesetsk (GIK-1). La carga era el satélite de posicionamiento GLONASS-M 52 (Kosmos 2522). Este ha sido el 58º lanzamiento orbital de 2017 (el 53º exitoso) y el 11º de un Soyuz en 2017. También ha sido el primer lanzamiento de un satélite GLONASS desde mayo de 2016. Pese a su designación, el GLONASS-M 52 es el 46º satélite GLONASS-M puesto en órbita (el octavo lanzado desde Plesetsk). La órbita inicial, alcanzada después de tres encendidos de la etapa Fregat, fue de 19.130 x 19.160 kilómetros de altura y 64,8º de inclinación.

Lanzamiento del GLONASS-M 52 (Zvezdá TV).
Lanzamiento del GLONASS-M 52 (Zvezdá TV).

GLONASS-M 52

El GLONASS-M 52 o GLONASS-М № 753 (Kosmos 2522) es un satélite del sistema de posicionamiento global ruso GLONASS fabricado por la empresa ISS Reshetniov de la ciudad de Zheleznogorsk. Es el satélite GLONASS-M número 46 de la serie Uragán-M (14F113) o GLONASS-M situado en órbita y ocupará el plano número 2 de la constelación, sustituyendo al GLONASS-М № 715 lanzado en 2006 y que recientemente dejó de funcionar. Los satélites GLONASS-M o Uragán-M (‘huracán’ en ruso) tienen una masa de 1415 kg y su vida útil se estima en siete años. Emplean un reloj atómico de cesio con una precisión temporal de 1000 nanosegundos, mientras que los paneles solares proporcionan 1400 W de potencia. Los GLONASS-M usan un diseño presurizado, a diferencia de la nueva serie GLONASS-K que se caracteriza por emplear una electrónica más avanzada que no requiere presurización, por lo que su vida útil es mayor. Rusia planea lanzar reemplazar la serie GLONASS-M por los GLONASS-K2 antes de 2020.

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¿Te imaginas un telescopio espacial con un espejo primario de quince metros? A pesar de que todavía no se ha lanzado, la comunidad científica tiene puesta su vista más allá del telescopio espacial James Webb (JWST). El JWST se suele presentar como el sucesor del telescopio Hubble (HST), pero en realidad esta maravillosa máquina observará principalmente el infrarrojo medio y no podrá ver en el espectro visible. El próximo telescopio espacial que podría ser considerado como el sucesor del Hubble es el WFIRST, que también trabajará en el visible. Sin embargo, el WFIRST —que usará la óptica de un satélite espía cedido a la NASA— tiene un espejo primario con un diámetro similar al Hubble y un campo de visión mucho mayor. O sea, más que el sucesor del Hubble se trata de un instrumento con unas capacidades distintas centrado en el estudio de exoplanetas y la materia y energía oscuras. Por eso la comunidad científica internacional sigue impulsando el desarrollo del auténtico sucesor del Hubble: un gran telescopio espacial creado para observar en las mismas longitudes de onda que este, es decir, ultravioleta, visible e infrarrojo cercano. Señoras y señores, les presentamos a LUVOIR.

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Concepto de telescopio espacial LUVOIR (NASA).

LUVOIR (Large UV/Optical/InfraRed Surveyor) nació hace unos años como una de las muchas propuestas de telescopios espaciales que aparecen de tanto en cuanto, pero poco a poco ha convergido con el proyecto de telescopio espacial gigante ATLAST de la pasada década y el más reciente HDST. Los cohetes actuales limitan el tamaño de los telescopios espaciales a unos pocos metros, de ahí que el JWST utilice un espejo segmentado plegado de unos seis metros de diámetro. LUVOIR emplearía la tecnología del JWST, pero la llevaría un paso más allá. O mejor dicho, varios pasos.

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China no quiere quedarse atrás en la actual carrera para desarrollar minilanzadores espaciales que permitan poner en órbita cargas útiles de pequeño tamaño. Las grandes empresas aeroespaciales del país han desarrollado varios cohetes capaces de situar unos pocos centenares de kilogramos en órbita baja, como por ejemplo el Kaituo 2, el Kauizhou 1A y el Larga Marcha CZ-11. Todos ellos emplean tecnología desarrollada originalmente para misiles de combustible sólido y muchos se ofertan en el mercado internacional, pero esto solo es la punta del iceberg. En los últimos años ha surgido una pléyade de empresas privadas chinas que también quieren crear lanzadores de pequeño tamaño. La más llamativa es sin duda Linkspace, que ha captado la atención de los medios con su propuesta de lanzador New Line 1. ¿El motivo? Pues porque se trata de una especie de versión en pequeño tamaño del Falcon 9 de SpaceX.

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Lanzador New Line 1 de LinkSpace, similar al Falcon 9 de SpaceX (chinaspaceflight.com).

El New Line 1 (新干线一号 o Xin Gan Xian 1) es un lanzador de dos etapas y 33 toneladas al lanzamiento con unas dimensiones de 20,1 x 1,8 metros. Será capaz de situar entre 150 y 200 kg en órbita baja, pero lo más destacable es que la primera etapa, de combustible líquido, será reutilizable, para lo cual usará un tren de aterrizaje de cuatro patas similar al del Falcon 9. La etapa empleará cuatro motores de kerolox de empuje variable para conseguir sus objetivos. La empresa LinkSpace (翎客), fundada en 2014, espera comenzar sus operaciones en 2020. Cada lanzamiento debería costar unos 4,6 millones de dólares en la versión no reutilizable y 2,3 millones en la reutilizable.

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