¿Qué le pasa al telescopio Kepler?

Ayer el telescopio espacial Kepler cesó sus operaciones científicas durante diez días por culpa del anómalo comportamiento de uno de los giroscopios del vehículo. En realidad, el problema no es nada nuevo y trae de cabeza a los encargados de la misión desde el pasado julio. El telescopio Kepler fue lanzado en 2009 con el objetivo de detectar exoplanetas por el método del tránsito -¡y vaya sí los ha detectado!-, para lo cual necesita observar constantemente la misma región del cielo. Con el fin de garantizar la precisión necesaria en el apuntado -mejor de 18,4 segundos de arco-, Kepler cuenta con cuatro giróscopos -más exactamente, volantes de reacción-: tres para orientar el telescopio en cada una de las direcciones espaciales y otro de reserva. O mejor dicho, deberíamos decir que contaba con cuatro giroscopios. En julio de 2012 el volante de reacción número 2 dejó de funcionar por culpa de una fricción excesiva. De no haber contado con este ejemplar de reserva, la misión científica de Kepler habría terminado inmediatamente. Desde entonces, el equipo de la misión sabe que no puede permitirse perder ningún giroscopio más.

Telescopio espacial Kepler (NASA).

Y lo cierto es que no podemos culpar a la NASA. La misión primaria de Kepler tenía originalmente una duración de tres años y medio, el tiempo necesario para descubrir una exotierra en la zona habitable de una estrella de tipo solar. Desgraciadamente, las estrellas del campo de visión de Kepler han resultado ser más activas de lo esperado, por lo que se requerirán más años de observación para cumplir con su objetivo. La misión extendida de Kepler comenzó el 12 de noviembre de 2012 y se prolongará hasta 2016… siempre y cuando no falle otro giroscopio. El descubrimiento de una exotierra depende ahora de los datos adquiridos durante esta fase de la misión.

Hay que dejar claro que la suspensión de las operaciones científicas no significa que el fallo de uno de los giroscopios sea inminente. Simplemente, los ingenieros se dieron cuenta a principios de este mes de que la fricción del volante de reacción número 4 había aumentado a pesar de las medidas preventivas tomadas a raíz del fallo de julio (entre ellas, aumentar la temperatura de los giroscopios y su velocidad). Durante este descanso de diez días, el telescopio mantendrá sus paneles orientados al Sol mediante el uso de los reactores del control de actitud. De esta forma, se espera que el lubricante interno se redistribuya por los giroscopios y que la fricción disminuya cuando se reanuden las operaciones. Estos ‘periodos de descanso’ ya estaban previstos antes del lanzamiento en caso de que los volantes de reacción sufriesen una fricción excesiva.

Volante de reacción de Kepler, fabricado por Ball Aerospace (NASA).
Partes de Kepler y localización de los giroscopios (NASA).

Aunque el equipo de Kepler asegura que no hay ningún problema a corto plazo, resulta evidente que las probabilidades de que la misión continúe sin problemas hasta 2016 no son excesivamente altas. Habrá que esperar a que finalice este periodo de descanso para ver cómo se comportan los giroscopios. Y teniendo en cuenta que Kepler es posiblemente la misión espacial más fascinante actualmente en servicio, esperemos que estén a la altura.



33 Comentarios

  1. Qué pena y qué rabia más grandes. Descubrir un exoplaneta como la Tierra en la zona habitable será una de las noticias científicas más impactantes de los últimos años. Esperemos que Kepler aguante lo suficiente para obtener estos datos.

  2. Qué pena y qué rabia más grandes. Descubrir un exoplaneta como la Tierra en la zona habitable será una de las noticias científicas más impactantes de los últimos años. Esperemos que Kepler aguante lo suficiente para obtener estos datos.

    1. Se necesitan al menos tres volantes de reacción para el torque exacto en las tres direcciones del espacio, cuatro implica uno de reserva ..pero seis u ocho suponen mucha masa al lanzamiento;siempre se hacen pruebas de todos los sistemas de los satélites durante años con modelos de ingeniería , térmicos y de vuelo y es posible que el sistema de orientación derive o sea igual que el usado en otros satélites.
      Saludos

    2. Jorge: la misión primaria debía ser de tres años y medio… y los cuatro volantes duraron intactos casi todo el tiempo. Nadie pudo prever que Kepler necesitaría más años de observación. Además de lo comentado por el anónimo de arriba, el principal problema de añadir más y más volantes es el presupuesto.

  3. Daniel, desde la más absoluta ignorancia, ¿Podría hacerse una misión para repararlo? (y mas importante, ¿Valdría la pena?)

    Juan, desde Buenos Aires

    PD: Sigo tu blog desde hace un poco más de cuatro años, tengo que felicitarte porque la verdad es genial; lo poco que conozco de astronáutica lo debo a tus entradas.

  4. No sé muy bien por qué al realizar la traducción al español de reaction wheel, se les llama giroscopios, pero creo que puede inducir a error.
    En los satélites que yo conozco el «gyroscope» [en] es un sensor utilizado para conocer la velocidad de rotación de la nave, mientras que la «reaction wheel» [en] es un actuador que permite el control del apunte por variación de velocidad.
    Por otra parte, la redundancia de los «volantes de inercia» se produce por la disposición geometrica de los 4 volantes. Esto quiere decir que desde el lanzamiento los cuatro «volantes» estan.funcionando para el control de actitud. Al haber perdido un volante de inercia, el trabajo realizado por 4 volantes pasa a ser realizado por 3 pero en un régimen más «forzado» y con particularidades, como el paso por una velocidad de giro de 0 rpm, que pueden provocar algún problema.
    Si el problema es de fricción del volante, yo veo dificil arreglo, pero seamos optimistas.

    1. Comentario interesante ( a veces se echan en falta ) McLera ,aunque «actitud» se traduce por posición u orientación.
      Los volantes de inercia con cierta masa , girando en una suspensión cardán , se denominan CMG (Control Moment Gyroscope ) y son mas eficaces en el proceso de orientación de los vehículos espaciales que los simples volantes de inercia, pues en estos últimas es necesario cambiar la velocidad de giro para producir la rotacion contraria del vehículo; en los CMG se cambia el eje de rotación del motor (que gira a velocidad constante)lo que genera el torque en el satélite. Con motores paso a paso la precisión es muy grande y así es posible orientar al satélite (ej. Hubble , HST ) .
      Saludos.

    2. Efectivamente, son cosas distintas, pero la mayoría de la gente sabe -o le suena- qué es un giróscopo, pero si dices ‘volante de reacción’ o de inercia nadie entiende nada. Supongo que por eso se prefiere usar el término ‘giroscopio’ para todo.

    3. Seria mejor usar los terminos correctos, asi uno aprende mas.
      Notemos que llegamos a este blog es para conocer mas, y no para salir con terminos erroneos.
      Y a la «mayoria de la gente» que le da igual un «giroscopio» que un «volante de reaccion» seguramente estara viendo otros blogs.
      Estaba algo confundido, sino es por McLera que hizo la aclarion que eran cosas distintas.

      Gracias por el blog, muy buenos contenidos.

    4. Bueno, tienes razón, pero no creo que sea para enfadarse 😉 E insisto, en la literatura popular -me refiero a libros sobre astronáutica- se prefiere el término giróscopo en general. Pero bueno, siempre se puede cambiar…

    5. No entiendo que haya que ser tan tiquismiquis con el tema de los giróscopos. Si nos ponemos estupendos tampoco es lo mismo un volante de reacción, un volante de inercia o un volante de momento.

    1. Fuera de Bromas, realmente espero que se solucione el asunto del volante de reacción y que dura más allá del 2016, gracias por la info Daniel, saludos.

  5. ¿No hay ningún sistema alternativo al uso de giróscopos sujetos a desgaste?

    Es un problema que sufren otras sondas como Rosetta o Mars Express.

    1. Es verdad que nada hay confirmado y menos con esta crisis, pero ya hay algunos planteamientos muy interesantes. Mi favorito es TESS de la NASA, que promete observar la mayoria del cielo. Tambien esta PLATO de la ESA.

      Dani, creo serian un buen tema para tus excelentes articulos. Gracias por tu blog.

      Saludos, Raul.

  6. Estamos ante una misión prevista de 3 años que ahora está viviendo una vida extendida, por lo que es inevitable que surgan problemas técnicos. Es como si mañana fallara Opportunity, me daría mucha pena, pero ya a superado ampliamente todo lo que se podría esperar de el.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 18 enero, 2013
Categoría(s): ✓ Exoplanetas • NASA • sondasesp