Lanzamiento del satélite SMAP de la NASA (Delta II)

Hoy día 31 de enero de 2015 a las 14:22 UTC la empresa ULA ha lanzado un cohete Delta II 7320-10C con el satélite científico SMAP (Soil Moisture Active Passive) de la NASA. El lanzamiento se produjo desde la rampa LC-2W de la Base Aérea de Vandenberg, California. Se trata de uno de los últimos lanzamientos del venerable cohete Delta II, aunque todavía quedan pendientes otras dos misiones para este lanzador de aquí a 2017. Junto a SMAP en este lanzamiento se pusieron en órbita los cubesats Exocube, GRIFEX, FIREBIRD C y FIREBIRD D. El lanzamiento estaba originalmente planeado para noviembre de 2014.

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Satélite SMAP de la NASA (NASA).

SMAP

SMAP (Soil Moisture Active Passive) es un satélite para la observación de la Tierra construido por y para el JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA. El objetivo de SMAP es medir la distribución global de la humedad en la Tierra. SMAP podrá levantar mapas globales de humedad cada tres días y con una resolución de 10 kilómetros. Los datos de SMAP permitirán entender mejor los movimientos del agua sobre nuestro planeta y ayudar a prever sequías e inundaciones. También nos ayudará a predecir mejor el crecimiento de la vegetación y las cosechas.

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Partes de SMAP (NASA).
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Satélite SMAP (NASA).

SMAP tiene una masa al despegue de 944 kg -incluyendo 81 kg de combustible- y sus dimensiones son de 1,5 x 0,9 x 0,9 metros, además de la antena de radar de 6 metros de diámetro. El satélite tiene dos instrumentos principales: el radar (de 49 kg) y el radiómetro (30 kg), desarrollados por el Centro Goddard de la NASA. El radar es la parte activa, mientras que el radiómetro es el segmento pasivo, de ahí el nombre de la misión. Ambos instrumentos operan en banda-L (microondas): 1,215-1,3 GHz para el radar y 1,4 GHz para el radiómetro. El radar emite 3000 pulsos de microondas por segundo (con dos polarizaciones diferentes) y recibe la señal reflejada del suelo, una señal que es capaz de penetrar unos 5 centímetros en el suelo. La cantidad de agua presente en el suelo cambia la intensidad y la polarización de la señal, por lo que se puede deducir los niveles de humedad a partir de los datos. La combinación de los dos instrumentos permite compensar las deficiencias propias de cada uno de ellos, ya que el radar ofrecerá mapas de la humedad mundial de alta resolución (3 kilómetros) pero con poca precisión a la hora de determinar los niveles de humedad. Por contra, el radiómetro ofrece mapas de baja resolución (40 kilómetros), pero de alta precisión.

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Emblema de SMAP (NASA).

Uno de los mayores desafíos de la misión ha sido desarrollar la tecnología necesaria para filtrar las interferencias creadas por la civilización terrestre (como los radares o el GPS) en el rango de las microondas y que han provocado que sea casi imposible medir la humedad natural de la Tierra en estas frecuencias desde el espacio. Los dos instrumentos usan una antena desplegable de 6 metros de diámetro y 58 kg que gira a una velocidad angular de 14,6 revoluciones por minuto y que está unida al satélite por una estructura de 5 metros de longitud. La antena ha sido construida por Northrop Grumman. Tanto la antena como los instrumentos giran de forma independiente del resto de la estructura del satélite. SMAP posee dos paneles solares de 7 metros cuadrados que generan 2 kW de potencia y 8 propulsores para el control de posición de 4,5 Newton de empuje alimentados por un tanque de hidrazina de 81 kg.

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Configuración de lanzamiento y en órbita (NASA).

La misión SMAP se basa en el malogrado proyecto Hydros (Hydrosphere State) de 2001. Hydros fue cancelado en 2005 por culpa de las limitaciones presupuestarias de la NASA, pero en 2007 se aprobó la misión SMAP, considerada sucesora de Hydros, y con prácticamente los mismos objetivos. La misión primaria de SMAP durará tres años y estará situado en una órbita polar heliosíncrona de 685 kilómetros de altura y 98,1º de inclinación. El coste total de la misión (diseño, construcción, lanzamiento y operaciones) ha sido de 916 millones de dólares.

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Póster de la misión (NASA).

Cohete Delta II

El Delta II 7320-10 es un cohete de dos etapas con tres aceleradores de combustible sólido GEM-40. Tiene capacidad para colocar un máximo de 2450 kg en órbita baja (LEO) y, con tres etapas, 900 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). Usando otras versiones el Delta II de la serie 7000 es capaz de poner un máximo de 5430 kg en órbita baja y 2120 kg en GTO. Este vector es comercializado por la empresa ULA (United Launch Alliance), una joint venture de Boeing y Lockheed Martin.

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Cohete Delta II 7320-10 (NASA).

La primera etapa de la serie 7000, construida por ULA en una aleación de aluminio, incluye un motor de LOX/queroseno (RP-1) Aerojet Rocketdyne RS-27A con 890,1-1054,2 kN de empuje y 255-302 segundos de impulso específico (Isp) que fue introducido en 1990 en sustitución del RS-27. El RS-27A incluye dos motores vernier LR-101-NA-11. El control en guiñada y cabeceo se lleva a cabo con el movimiento del motor y el control de giro se realiza mediante dos pequeños vernier. La electrónica de la primera etapa se distribuye en el espacio situado entre el tanque de oxígeno líquido y el de queroseno. La primera etapa tiene un tamaño enorme comparada con el resto del cohete, una de las particularidades de esta familia de lanzadores. Esta etapa se denomina Delta Thor XLT-C -o simplemente Thor-, tiene una masa total de 101,9 toneladas y sus dimensiones son de 26,05 x 2,44 metros.

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Primera etapa del Delta II del OCO-2 (NASA).

Acoplados a la primera etapa se encuentran los motores de combustible sólido Graphite-Epoxy Motors (GEM), fabricados por Alliant Techsystems Inc. (ATK). Vienen en dos variedades: GEM-40 (de 40 pulgadas de diámetro) y GEM-46 (en las versiones Heavy del Delta II). El GEM-40 (13064 kg de masa, 446-499,2 kN de empuje y 274 s de Isp) se introdujo en 1990 para sustituir a los antiguos cohetes Castor y también se emplea en interceptores antimisiles. En ambos casos la tobera del cohete es similar y está desviada 10º hacia el exterior del vector. Para este lanzamiento, el cohete fue equipado con tres GEM-40, a base de combustible sólido HTPB. Funcionan durante 64 segundos y se separan 17,5 segundos después del apagado para evitar que caigan sobre las plataformas petrolíferas situadas en la costa oeste de los EEUU.

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Detalle de un motor GEM (ULA).

La segunda etapa (Delta K) emplea combustibles hipergólicos (tetróxido de nitrógeno y Aerozine-50, una versión de la hidracina), lo que hace del Delta II una rareza, pues es poco frecuente que un cohete con una primera etapa de kerolox tenga una segunda etapa con combustibles hipergólicos. Sus dimensiones son de 5,89 x 1,70 metros y dispone de un motor Aerojet AJ-10-118K (empuje de 43,4 kN y 321 s de impulso específico) que se puede reiniciar hasta seis veces en un lanzamiento (normalmente sólo hacen falta dos encendidos). La segunda etapa utiliza un sistema de orientación redundante a base de nitrógeno (RACS).

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Segunda etapa del Delta II usado para lanzar el SMAP (NASA).
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Propiedades del Delta II (ULA).
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Versiones del Delta II (ULA).
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Evolución de la familia Delta (ULA).

Este lanzamiento ha sido un Delta 7320-10. Según la confusa nomenclatura de ULA significa que es un lanzador de la Serie 7000 (primer dígito del código) con tres GEM (segundo dígito), una segunda etapa estándar (tercer dígito) y que carece de tercera etapa (cuarto dígito). La cofia medía 10 pies (3 metros) de diámetro (quinto dígito). En total, la serie 7000 (Delta II) cuenta con tres versiones según el número de cohetes de combustible sólido (3, 4 o 9): Delta 732X, Delta 742X y Delta 792X (la ‘X’ ocupa el lugar de las diversas combinaciones de la tercera etapa).

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Cofia del Delta II 7320-10 (ULA).
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Partes de un Delta II (ULA).
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Instalaciones de la Base Aérea de Vandenberg en California (ULA).
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Instalaciones empleadas por el Delta II en Vandenberg (ULA).
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Rampa de lanzamiento LC-2W en Vandenberg (ULA).
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Torre umbilical (FUT) y torre de servicio (MST) (ULA).
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Fases del lanzamiento (ULA).
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Trayectoria del lanzamiento (ULA).

Traslado de la primera etapa a la rampa:

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La sección que conecta las dos etapas:

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Integración con los cohetes de combustible sólido:

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Integración de la segunda etapa:

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El cohete listo:

SMAP Prelaunch

Delta II Rocket with SMAP

Lanzamiento:

Delta II Rocket with SMAP

SMAP Launch

SMAP Launch

SMAP Launch

Vídeos sobre la misión:

Vídeo del lanzamiento:

16 comentarios

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Alfon Alfon

Muy completo, gracias por la abundancia de imágenes y videos 🙂 .
Llevaba tiempo con el ojo en esta misión, pero me parece muchísimo 900 millones…
A ver que tal se le dá al radar con tantas partes móviles, esperemos que no le fallen las ruedas de reacción como al pobre Kepler ^^.

Jordi Jordi

No acabo de entender muy bien lo que se cuenta en el video acerca de los “Early Adopters”, son las instituciones (y solo estas) que van a recibir la información de SMAP?

VIMARA VIMARA

En principio parece útil, esperemos que no falle.

La información de este tipo de misiones el 100% pública y se puede beneficiar cualquier país o ¿como va eso?

FERNANDO GENERALE FERNANDO GENERALE

Increíble los gringos se acaban de anotar los primeros 3 lanzamientos de 2014
alguien podrida decir cuando sera el primer lanzamiento de Rusia y china?

Gabriel Domínguez Gabriel Domínguez

Bueno, con 24 lanzamientos fijados para este año, Cabo Cañaberal será el puerto espacial de mayor actividad en 2015, o sea que…

Txemary Txemary

Cabrones, 24 lanzamientos planificados para este año en Cabo Cañaberal y SEGURO que cuando vaya yo, no toca ninguno…

José Castro José Castro

No termino de entender como se abandona al cohete Delta II, siendo uno de los que mejores tasas de éxito ha tenido.

Jimmy Murdok Jimmy Murdok

¿Y para el Antares no podían apañar 4 motores RS-27? Ya se dejó de fabricar, es caro?

Jimmy Murdok Jimmy Murdok

Con el historial que tiene Rocketdyne son unos parados, no se como no se mueven para proveer al Atlas de buenos motores de querolox. Aunque con tanta fusión ya no se que queda de ellos.

Joaquín Joaquín

Buena noticia.Yo vivo en una región de España en la que la falta de agua es crónica y por lo tanto los datos de este satélite supongo que servirán para conocer mejor el clima de esta parte del planeta,Por otra parte darle las gracias a Dani por la excelente información sobre el Delta,este cohete,sin duda,es historia viva de la ciencia y merecerá un amplio estudio cuando sea retirado.

Beatriz Beatriz

Muy completa la noticia. No olvidar que si SMAP es la continuacion de HYDROS, lo es tambien de SMOS (Soil Moisture Ocean Salinity) de la ESA, de la cual ha podido aprender mucho (por ejemplo, sobre las interferencias radio en banda L). Esta mision da mapas de humedad del suelo a 40km de resolucion media (el satélite solo esta equipado por un radiometro en 1.4 GHz). Esperemos que SMAP la mejore! https://danielmarin.naukas.com/2009/...-y-proba-2/

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