Cuando la Unión Soviética y Europa quisieron construir un radiotelescopio espacial gigante

A finales de los años 80 la Unión Soviética acababa de estrenar su cohete gigante Energía. Construido para poner en órbita a los transbordadores del programa Burán, el Energía podía ser usado como vector independiente para lanzar cargas útiles de cerca de cien toneladas. No obstante, y dejando a un lado las estaciones láser de combate Skif, la URSS carecía por entonces de proyectos civiles que justificasen la existencia de este enorme lanzador.

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IVS, el radiotelescopio espacial eurosoviético que nunca fue (ESA).

En 1990 surgió sin embargo una propuesta científica ambiciosa para lanzar un radiotelescopio espacial internacional de gran tamaño. Cabe preguntarse qué ventaja tiene situar un radiotelescopio en el espacio, puesto que, a diferencia de otras longitudes de onda, las ondas de radio atraviesan fácilmente la atmósfera terrestre. La respuesta en este caso no tiene que ver con el obstáculo que supone la atmósfera terrestre para otro tipo de observatorios, sino con la resolución. Si logramos situar un radiotelescopio en el espacio y lo hacemos trabajar conjuntamente con antenas situadas en tierra podremos obtener una resolución equivalente a la de un radiotelescopio dotado de una antena del tamaño de la órbita del radiotelescopio espacial. Es lo que se llama interferometría de muy larga base o VLBI por sus siglas en inglés.

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Versión de carga del cohete Energía (RKK Energía).

La agencia europea del espacio (ESA) estableció contactos en 1990 con la empresa soviética NPO Energía -descendiente de la oficina de diseño OKB-1 de Serguéi Koroliov- para lanzar un radiotelescopio espacial mediante el cohete gigante Energía. La ESA suministraría la carga útil científica, mientras que la parte soviética se encargaría de suministrar el lanzador y el satélite en el que iría el radiotelescopio, además de colaborar en la instrumentación científica. El proyecto, liderado por Richard Schilizzi, sería conocido con el poco glamuroso nombre de IVS (International VLBI Satellite) y formaría parte de las propuestas de la ESA de misiones de tamaño medio para el programa Horizonte 2000 de la agencia espacial europea. De haber sido aprobado, IVS habría sido lanzado en 2001. IVS era el sucesor de otros proyectos europeos de VLBI espacial de los años 80, como por ejemplo era QUASAT.

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Radiotelescopio espacial europeo QUASAT, de 15 metros de diámetro, el antecesor de VSI (ESA).

IVS tendría una antena principal desplegable de unos 25 metros, de ahí que el proyecto fuese conocido en ruso como KRT-25, es decir, las siglas de Kosmícheski RadioTeleskop, o ‘radiotelescopio espacial’. Usaría un reflector secundario de dos metros y el conjunto estudiaría el cielo en el rango de frecuencias de 5 a 2000 GHz, aunque se centraría en las frecuencias alrededor de los 60 GHz, una región del espectro bloqueada por el oxígeno molecular de la atmósfera terrestre. La misión duraría unos cinco años y el satélite estaría situado en una órbita inicial de 5.000 x 20.000 kilómetros y una inclinación de 63,45º. Posteriormente, IVS alcanzaría su órbita de trabajo, altamente elíptica, de 5.000 x 150.000 kilómetros. El radiotelescopio espacial tendría una masa enorme para un satélite que esté en una órbita de este tipo: nada más y nada menos que 27,8 toneladas (15,8 toneladas sin combustible). Para situar en órbita semejante masa, el Energía usaría hasta tres etapas superiores.

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Configuración de lanzamiento del IVS (ESA).

El satélite debía emplear la Plataforma Espacial Universal o UKP (Universalnaia Kosmícheskaia Platforma) que NPO Energía había anunciado ese mismo año, pensada para satélites geoestacionarios con una masa superior a las veinte toneladas (!). La UKP tenía unas dimensiones de 5,5 x 3,3 x 2,5 metros y unos paneles solares capaces de generar una potencia de 15 kW, aunque para esta misión sólo se requeriría entre cinco y seis kilovatios. La empresa rusa planeaba usar la UKP en el proyecto Marafón -posteriormente conocido como Globis- para crear una red mundial de satélites geoestacionarios gigantes.

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Satélite geoestacionario soviético gigante Globis (RKK Energía).

IVS no habría sido el primer radiotelescopio espacial soviético. En julio de 1979 los cosmonautas Vladímir Lyajov y Valeri Ryumin instalaron en la Salyut 6 (DOS-7K nº 5) el radiotelescopio KRT-10. Este debía ser el primer instrumento de una serie de telescopios cada vez más ambiciosos que debían culminar en las estaciones espaciales ROS-7K (Radiotejnícheskaia Orbitalnaia Stantsia, ‘estación orbital de radiotécnica’). Las ROS-7K eran estaciones espaciales de tipo DOS que incorporaban un radiotelescopio KRT-30, con una antena de treinta metros de diámetro y 700 kg de masa. Estarían situadas en una órbita de 600 km de altura y 64,8º de inclinación. Las ROS-7K serían sustituidas por otras estaciones de tipo DOS modificadas que formarían el Complejo Gals y, posteriormente, el sistema Karat del programa Burán. Lamentablemente, ni las ROS-7K, ni las Gals ni el sistema Karat lograron salir adelante

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Estación ROS-7K. 1: montaje focal; 2: soportes de la estructura focal; 3: espejo primario; 4: estructura de apoyo principal; 5: sección de trabajo (presurizado); 6: sección de propulsión; 7: cámara intermedia; 8: antena de comunicaciones; 9: paneles solares (RKK Energía).
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Proyecto original de estación DOS de primera generación con una antena de treinta metros (RKK Energía).

Incluso con la participación europea y soviética, el programa IVS se consideraba demasiado ambicioso, así que se invitaron otras naciones al proyecto, como por ejemplo Japón. Pero un año después del nacimiento de IVS la URSS desaparecería, y con ella, la financiación del cohete Energía. El IVS cayó en el olvido, aunque Rusia no cejaría en su intención de lanzar un radiotelescopio espacial. Finalmente, en 2011 despegó el observatorio Radioastron (Spektr-R), un radiotelescopio espacial de diez metros de diámetro que podríamos considerar como una especie de hermano pequeño del malogrado IVS.

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Radiotelescopio espacial ruso Radioastron (Spektr-R) (digitallibrary.com).

Referencias:



11 Comentarios

  1. Interesante Daniel Marin. Lastima que el Energia no continuo. Una pregunta ¿Podría este radiotelescopio haber sido perfecto para la Busqueda de Inteligencia Extraterrestre(SETI)? Pregunto porque quizas desde su orbita estaría muy alejado de la interferencia electromagnetica que generamos los humanos en la Tierra. Hay gente que dice que colocar un radiotelescopio en la superficie de la Luna, especificamente en el Lado Oculto, sería ideal para observaciones radioastronomicas.

  2. Parece que el equipo de Rosetta no son los únicos que tienen problemas para la divulgación de sus noticias ( imágenes).
    A pesar que con el radio telescopio Spekt-R se podrá obtener una resolución mejor que con el Hubble, no he logrado obtener ni una imagen de este programa RadioAstron, a diferencia de la gente de ALMA que ya nos esta incitando con sus primeras imágenes de alta resolución (https://danielmarin.naukas.com/2014/11/06/asi-es-un-disco-protoplanetario/)

    1. ALMA tiene 66 antenas, una vez terminado. Esto hace que las imágenes obtenidas sean mucho mejores. Çuantas más antenas mejores imágenes y Radioastron, hasta ahora ha efectuado observaciones con pocas antenas. Además ALMA tiene mucha más sensibilidad que Radioastron y estudian longitudes de onda distintas (y por tanto objetos distintos).

      http://foros.astroseti.org/viewtopic.php?f=6&t=8697

      http://www.asc.rssi.ru/radioastron/news/news.html

      1. No, las cosas no son tan simples. Cuantas más antenas, más luz captada. Cuanto más alejadas las antenas, más definición. No existe «mejor» así en abstracto.

        1. Cuantas más antenas, dentro de una misma distancia máxima entre ellas, más líneas de base independientes y, por tanto, mejor mapeo del plano u-v, tienes más datos para reconstruir la imagen y ésta será mejor.

          El número de antenas es muy importante.

  3. Pensar lo que se podría hacer con algunos de los radio telescopios militares ubicados en
    GEO para espionaje electrónico y que se rumores tienen antenas de mas de 60 metros
    de diámetro! 🙁

  4. Buenas, una duda que siempre he tenido respecto a la interferometría de muy larga base. Si pones una antena en la superfície y otra a 20 Km, pueden actuar como una antena de 20 Km de distáncia si un superordenador como el de ALMA correlaciona los datos ¿cierto? Si pones la otra antena en órbita, como dice el artículo «podremos obtener una resolución equivalente a la de un radiotelescopio dotado de una antena del tamaño de la órbita del radiotelescopio» ¿cierto?
    Pues me pregunto porqué pararse aquí y no poner la otra antena en el punto L1 o L2 del sistema Tierra-Sol, para el que se necesita añadir unos 7 Km/s de Delta-v (cierto, es bastante, pero estamos hablando del Energía). La resolución sería equivalente a una antena con diámetro como la distancia entre la Tierra y el punto de Lagrange con el Sol, que no tengo ni idea de cuánto és pero debe ser una barbaridad.
    ¿Alguien puede aclararme esos conceptos, por favor? la VLBI parece demasiado buena para ser verdad.
    Gracias

    1. Sí, así es.

      Pero, como he dicho en otro ejemplo más arriba, hay mucho espacio vacío sin antenas entre el punto de Lagrange y las antenas que se encuentren más cercanas entre sí, en la Tierra. Así que los datos que obtengas no tendrán suficientes medidas como para sintetizar la imagen posterior con fiabilidad.

      Piensa en dos antenas separadas entre sí como las que te definen una gran antena virtual con diámetro el de la separación entre estas dos. Luego necesitas otras antenas que se distribuyan en el espacio de esa gran antena virtual si quieres sintetizar una imagen realista de lo que pretendas observar.

      Y eso a lo bruto. Luego hay muchos otros problemas.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 7 noviembre, 2014
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Astronomía • Historias de la Cosmonáutica • Rusia