La NASA y la empresa ULA (United Launch Alliance) han lanzado hoy día 26 de noviembre a las 15:02 UTC un cohete Atlas V 541 (AV-028) desde la rampa de lanzamiento SLC-41 de la base aérea de Cabo Cañaveral. A bordo, la sonda marciana más compleja de la historia, MSL (Mars Science Laboratory) Curiosity. La órbita inicial antes de poner rumbo a Marte fue de 102 x 201 km y 34,8º de inclinación. Se trata del primer vuelo de un Atlas V en configuración 541 (con cuatro cohetes de combustible sólido). Curiosity aterrizará el 6 de agosto de 2012 en el cráter Gale, Marte.
Curiosity separándose de la etapa Centaur rumbo a Marte (NASA).
Misión AV-028 (ULA).
MSL Curiosity
La sonda MSL Curiosity tiene una masa al lanzamiento de 3893 kg y se divide en cuatro partes principales: etapa de crucero interplanetaria (539 kg), cápsula de entrada atmosférica y etapa de descenso (2401 kg) y el rover Curiosity propiamente dicho (899 kg).
El rover Curiosity es un robot de 899 kilogramos con 10 instrumentos científicos que suman 75 kg. Tiene una longitud de 3,0 metros y una anchura de 2,8 metros. La altura máxima es de 2,2 metros, mientras que la longitud de su brazo robótico es de 2,1 metros. Posee seis ruedas con un diámetro de 50 centímetros, cada una de ellas con un motor eléctrico independiente. Ha sido diseñado para recorrer un mínimo de 20 km durante su misión primaria. Podrá superar obstáculos de hasta 65 cm de altura sin problemas. Curiosity está dotado un generador termoeléctrico de radioisótopos de tipo MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator) con 4,8 kg de dióxido de plutonio capaz de generar 2700 Wh/día de calor y 123 W de potencia eléctrica (con un voltaje de 28 V de corriente continua). El plutonio-238 al desintegrarse constituye una fuente constante de calor que es transformado en energía eléctrica gracias a un conjunto de termopares. El MMRTG tiene unas dimensiones de 64 x 66 cm y una masa de 45 kg. Su vida útil se estima en 14 años. El MMRTG no alimenta directamente a los sistemas de la nave, sino que se usa para recargar dos baterías de ion-litio con una capacidad de 42 Ah cada una. Curiosity está dotado de 10 instrumentos científicos principales, incluyendo la estación meteorológica española REMS.
Vídeo del instrumento español REMS:
La cápsula atmosférica (aeroshell) rodea a Curiosity durante el viaje a Marte. Está dividida en el escudo trasero (back shell) y el escudo térmico propiamente dicho (heat shield). La masa total de la cápsula es de 2401 kg al lanzamiento. La cápsula incluye el mayor paracaídas usado en una misión fuera de la Tierra, de 16 metros de diámetro. Además, con 4,5 metros de diámetro, el escudo térmico ablativo es también el mayor que se haya usado en una sonda espacial. El back shell está dotado de varios propulsores a gas para maniobrar la cápsula durante la entrada atmosférica marciana. Este sistema de maniobra, añadido a varios lastres de tungsteno, permitirá que la sonda maniobre en la alta atmósfera marciana y realice un aterrizaje de precisión en el cráter Gale. El escudo térmico protegerá a Curiosity durante la entrada atmosférica a 5,9 km/s. Durante la entrada el escudo alcanzará los 2100º C.
Dentro del aeroshell, Curiosity está unido a la etapa de descenso (DS, Descent Stage). A 1,6 kilómetros de altura sobre la superficie marciana, Curiosity y la etapa de descenso se separarán de la cápsula atmosférica. La etapa va dotada de ocho motores de hidrazina denominados MLE (Mars Lander Engines) construidos por Aerojet. Estos motores tienen un empuje máximo de 3300 N cada uno a base de hidrazina y de empuje regulable (por primera vez en una misión marciana). Tras alcanzar una velocidad de descenso de 27 km/h, la etapa de descenso descolgará al rover mediante tres cables de 7,5 metros de longitud en una fase denominada Sky Crane. Las seis ruedas del rover servirán al mismo tiempo como tren de aterrizaje. La etapa de descenso se separará entonces de Curiosity y se estrellará a más de 150 metros de distancia.
La cápsula de entrada atmosférica está unida a una etapa de crucero de 539 kg que se encargará de las maniobras durante el trayecto hasta el planeta rojo. La etapa de crucero, de forma toroidal, está construida en aluminio e incluye una antena de media ganancia, cuatro sensores solares, un sensor estelar y diez radiadores, además del sistema de propulsión. Este sistema consiste en ocho propulsores monopropelentes de 5 N de empuje agrupados en dos conjuntos, alimentados por dos tanques de hidrazina de 48 cm de diámetro. La alimentación eléctrica de la etapa de crucero corre a cargo de seis paneles solares de 12,8 metros cuadrados situados en la parte superior de la misma que generarán entre 2500 W y 1080 W.
Curiosity aterrizará en el cráter Gale de Marte el 6 de agosto de 2012. Durante el viaje a marte, la nave realizará como mínimo seis maniobras de corrección de su trayectoria o TCM (Trajectory Correction Maneuvers), tres durante la fase de crucero y otras tres durante la fase de aproximación. Curiosity estudiará el planeta rojo durante un año marciano como mínimo, es decir, durante 687 días terrestres o 669 días marcianos (soles).
Fases de la misión (NASA).
El Atlas V
El Atlas V es un cohete de dos etapas que puede incorporar aceleradores de combustible sólido. La primera fase es un CCB (Common Core Booster) de 3,81 m de diámetro y 32,48 m de longitud. Está fabricado en aluminio y tiene una masa inerte de 21277 kg. Emplea oxígeno líquido y queroseno (RP-1) con un motor de dos cámaras de combustión RD-180 fabricado en Rusia por NPO Energomash. El RD-180 tiene una masa en seco de 5400 kg, un impulso específico de 311,3 (nivel del mar) – 337,8 s (vacío) y un empuje de 390,2 toneladas (nivel del mar) – 423,4 toneladas.
La primera etapa puede incorporar entre cero y cinco cohetes de combustible sólido (SRB) de 1,55 m x 19,5 m, con 1361 kN de empuje cada uno (y un Isp de 275 s). Las toberas de cada SRB están inclinadas 3º. En esta misión se acoplaron cuatro SRB (por primera vez).
La segunda etapa es la última versión de la clásica etapa criogénica Centaur (oxígeno e hidrógeno líquidos). Tiene 3,05 m x 12,68 m y hace uso de uno o dos motores RL 10-A-4-2 (Isp de 450,5 s) que proporcionan 99,2 kN de empuje en la versión con un sólo motor (SEC) o 198,4 kN en la de dos (DEC). Tiene una masa inerte de 2,086 toneladas y está fabricada en acero. Posee además 8 propulsores de hidracina de 40 N y cuatro de 27 N para el control de actitud de la etapa.
Las versiones de los Atlas V se identifican mediante un número de tres dígitos: el primero (4 ó 5), indica el tamaño de la cofia (4 ó 5 metros de diámetro respectivamente). La cofia de 5,4 x 20,7 m es una versión de la empleada en el Ariane V y está fabricada por la empresa suiza RUAG. El segundo dígito señala la cantidad de cohetes de combustible sólido empleados (entre cero y tres para el Atlas V 400 y entre cero y cinco para el Atlas V 500). El último dígito indica la cantidad de motores que lleva la etapa Centaur (uno o dos). En el caso de este lanzamiento, se trataba de un Atlas V 541, es decir, incluye una cofia de 5 metros, cuatro cohetes sólidos y un sólo motor en la etapa Centaur.
Vídeo del lanzamiento:
genial, simplemente genial el post a poco del lanzamiento y cuando más necesitamos información sobre el logro.
Muchas gracias por el gran trabajo que haces!
Por fin… este dia que tanto esperamos llego. Fue una muy larga espera, sobre todo estos ultimos 2 años. Recuerdo la primera vez que lei sobre el, fue en el 2005, y era en un articulo sobre la posible fecha de lanzamiento de la Mars Sample Return en 2016 (uhh aquellos tiempos) y decia que la NASA aun no iba a proponer semejante mision si no hasta que consiguiera el camino libre para el «laboratorio cientifico marciano»… y pensar que tendrian que pasar 6 años. Fue a mediados de 2009 cuando recuerdo haberme deprimido por retrasarlo 2 años (!!!) jejeje. Pero como digo, YA SE LANZO HOY!!! 😀 , la mas grandiosa de todas las misiones a una superficie del sistema solar (exceptuando al apollo) por fin parte rumbo a Marte para poder verla en 8 meses y medio posandose en su superficie 🙂
Este ah sido un dia para reflexionar y para mantener una sonrisa en mi cara todo el dia (excepto por que mi equipo de futbol de la liga mexicana perdio la clasificacion jejeje). Pero como dices, ah sido un dia grande, espectacular, magnifico para todos nosotros, los que siempre que miramos a las estrellas, a la luna y a los pequeños planetas, imaginamos todo lo que personalmente quisieramos tocar.
Daniel Camacho
Que alegria que todo haya salido bien pero, no sería bueno solo asegurarnos que una misión de 2500 millones de dolares no le pongan una torre de escape como si de una misión tripulada se tratara.
Pensaba que Curiosity y Fobos Grunt tenian masas similares pero Curiosity es mucho mas ligera.
Algo que no me parece convenser es el sistema del RTG que recarga una batería ion de litio, no estoy seguro pero la New Horizonts una sonda que tiene que durar minimo 15 años, la energia la saca directamente del RTG. No sé, garantiza esa configuración también 15 años. Puede que también veamos parado al rover mientras se recargan sus baterias.
Saludos
@Daniel
Que ocurriría el 6 de agosto de 2012 si una tormenta solar pone mas delgada la atmósfera de marte?
Existe algún plan B o simplemente se dejaría perder la soda?
Saludos
cada dia me sorprende mas la ciencia,es impresionante el poder de la mente humana, no olvidar las manos que hicieron posible este acontecimiento..ya que sin ellas nada de lo construido en este mundo estaria en su lugar.
Increíble, estoy ansioso por ver las imágenes y resultados que este increible aparatito nos puede ofrecer. Cruzando los dedos para que no tenga ningún problema hasta que alcanze el planeta rojo sano y salvo.
Dios, lo que daría por poder ver un vídeo en HD de la superficie del planeta y a 30fps. Bueno, a esperar hasta 2030.
@Anonimo dijo «no olvidar las manos …» y eso me hace recordar que todo empezó con un par de manos golpeando entre sí un par de piedras para conseguir un filo cortante.
Y otra reflexión …
Cuentan un chiste/anécdota de un mecánico de coches que arreglando una camioneta vieja, supongámoslo en los alrededores de Cabo Cañaveral, vio cómo despegaba el Atlas V con el Curiosity a bordo rumbo a Marte, y se dijo para sí mismo – ¡¡¡ Hay que ver lo que hacemos los mecánicos –
No se por qué pero comparto el orgullo de nuestro supuesto mecánico, no he tomado parte es todo este milagro de rara invención, muy pocos de los habitantes de la Tierra lo han hecho, pero de alguna forma nos sentimos involucrados, como si todos fuésemos parte del equipo, como si realmente fuese cosa nuestra también.
hola Daniel, en el post has puesto quelos cohetes laterales se separan a los 112,5 segundos, y la cofia a los 112,5 segundos……creo que te has liado con alguna cifra.
Genial entrada.
Una duda, tienes idea del pedazo de lente que tienen las camaras que filman el despege desde tierra? o tambien tienen camaras en aviones?
El título del post dice «Atlas V 421», mientras el resto del texto habla de una configuración 541.
Una duda Daniel: supongo que es una cuestión obvia para los técnicos de la misión, pero ¿como pueden estar totalmente seguros de que los cables del skycrane no producirán un efecto de bamboleo que dirija el vehículo bajo los chorros de los motores? Doy por sentado que están razonablemente seguros, pero si existe un sistema que estabilice el conjunto creo que sería interesante mostrarlo en uno de tus espectaculares posts. Enhorabuena por tu dedicación 🙂
@Mederos: hasta donde yo sé, se ha tenido en cuenta la actividad solar en los modelos atmosféricos de cara a la entrada, así que no habría mayor problema. El ordenador de Curiosity está programado para efectuar una entrada totalmente automática. Los eventos claves (despliegue paracaídas, etc.) no están preprogramados, sino que tienen lugar cuando la nave siente que se ha alcanzado determinada aceleración.
@Anónimo: buena idea lo de poner una torre de escape a este tipo de misiones. Efectivamente, con lo que cuestan no sería una idea tan descabellada
@Fede: pues sé que los objetivos son verdaderos telescopios, pero no te podría dar las características precisas.
@Fede, @Anónimo: corregidos los fallos. Ayer no tuve tiempo de conectarme por la tarde, menos mal que estáis en todo ;-). Gracias por el aviso.
@Anónimo: seguros, seguros, pues supongo que no están, sobre todo teniendo en cuenta que no se ha hecho un ensayo real. Pero vamos, que sé han tenido en cuenta todas las posibilidades (vientos, terreno en pendiente o con grandes piedras, etc.). Estaría bien publicar algo al respecto. Gracias por el consejo 🙂
Saludos.
Excelente como siempre otro exito de la NASA, menudo ejemplo mientras a la NASA le sale casi todo perfecto, los Rusos suman fracaso tras fracaso «en misiones interplanetarias» que tomen ejemplo de como deben hacerse las cosas…..
¿No es mas seguro que el rover vaya en el interior del modulo de descenso del que salga despues de aterrizar?. Me tiene perplejo el sistema de aterrizaje que han elejido.
Enhorabuena por tu trabajo.
Muchas gracias por tus articulos, fotografias y videos que son muy importantes.
A mí, me da mas miedo la estabilidad del sky crane mediante retrocohetes, que el descenso con cables. Veo el sistema de descenso con este pedazo de rover y, aunque no tengamos programa lunar tripulado, esta misión me parece del futuro.
Buenísimo artículo, gracias.
Estoy contigo Grancook. Supongo que has visto el video del descenso, pero es espectacular. Tengo un post sobre el tema (a nivel de usuario, no de científico) donde lo enlazo.
http://averqueyomeentere.blogspot.com/2011/11/curiosity-sobre-marte.html