A
continuación, va a encontrar una lectura, lo que debe hacer es:
1. Realizar la lectura
2. Responder:
Ø ¿Qué
son los CubeSats?
Ø ¿Qué
ha hecho posible la creación de la CubeSats?
Ø ¿Cuáles
son las funciones de las CubeSats?
Ø ¿En
qué se relaciona la física con el funcionamiento de las CubeSats?
Los CubeSats de la NASA Jugarán un Papel
Importante en la Exploración Lunar
26/2/2020
Pueden
ser pequeños, pero también son poderosos. Una nave espacial muy pequeña e
innovadora llamada CubeSats está preparada para desempeñar un papel importante
en el programa Artemisa de la NASA, que devolverá a los humanos a la Luna para
2024.
Los
avances en electrónica de consumo y sensores miniaturizados permiten que las
pequeñas naves espaciales sean herramientas poderosas para la exploración
espacial.
"Varias
cosas se han unido para crear lo que se llama la revolución SmallSat y
CubeSat", dice Christopher Baker, ejecutivo del programa de tecnología de
pequeñas naves espaciales dentro de la Dirección de Misión de Tecnología
Espacial de la NASA. "Parte de esto ha sido la disponibilidad de
componentes comerciales que tienen una potencia de procesamiento increíble, son
muy pequeños y funcionan con poca energía eléctrica".
Los
CubeSats también ofrecen acceso frecuente, flexible y de bajo costo al espacio,
mientras que el cronograma desde la concepción hasta el lanzamiento de estas
diminutas naves espaciales puede ser acelerado. Permiten hacer cosas que antes
no hubieran sido posibles con una gran nave espacial monolítica, observa Baker.
Sonda de pulso láser
"En
el caso de la exploración lunar, los CubeSats están demostrando ser plataformas
cada vez más capaces de preceder a los exploradores humanos en la Luna y
Marte", señala Baker.
Una
misión precursora es Lunar Flashlight, un satélite muy pequeño de 12 por 24 por
36 centímetros desarrollado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la
NASA en Pasadena, California, y el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA
en Huntsville, Alabama. Las mediciones, dirigidas por el Centro de Vuelo
Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, localizarán depósitos de
hielo en los cráteres permanentemente sombreados de la Luna, llamados trampas
frías, y estimarán el tamaño y la composición de esos posibles depósitos
congelados. El CubeSat utiliza un receptor óptico alineado con cuatro láseres
que pulsan secuencialmente el paisaje lunar para buscar hielo de agua y otros
volátiles asociados con trampas frías lunares.
Al
mapear el polo sur lunar, la misma región donde la NASA planea aterrizar
astronautas de Artemisa, los datos recopilados por Lunar Flashlight ayudarán a
informar y apuntar a futuras misiones. Además, conocer la concentración de
hielo de agua en las trampas frías podría influir en dónde establecer una base
lunar, ya que el agua puede extraerse y procesarse para producir combustible
para cohetes y agua potable hechos en la Luna.
"Todavía
queda mucho trabajo por hacer para establecer una presencia humana sostenible a
largo plazo en la Luna. Para lograr esa visión, necesitamos utilizar los
recursos que están disponibles in situ en la mayor medida posible", dijo
Baker. “¿Cuánto hielo hay dentro de las regiones permanentemente sombreadas,
cuál es su composición y que profundad alcanza? Hemos comenzado a comprender
estas cosas con diferentes instrumentos orbitales y ahora necesitamos saber más
sobre lo que hay allí".
Para
lograr esto, se busca más conocimiento sobre el hielo lunar de misiones como
Lunar Flashlight, así como misiones de prospección móvil.
Si
bien Lunar Flashlight ayudará a identificar hielo o escarcha en la superficie
en las regiones permanentemente sombreadas, otras misiones deberán determinar
la profundidad de los depósitos a continuación. Captar esos datos podría
hacerlo un rover u otro satélite equipado con un radar de penetración
terrestre.
Misión de exploración
Otro
proyecto de exploración que representa una demostración rápida de vuelo lunar
es el CubeSatr llamado CAPSTONE. Este CubeSat de bajo costo es aproximadamente
del tamaño de un pequeño horno microondas.
CAPSTONE
demostrará muchas novedades, comenzando con su lanzamiento desde Tierra a bordo
de un cohete Rocket Lab Electron a principios de 2021. La plataforma Photon de
la compañía le dará un impulso a CAPSTONE, poniendo al CubeSat en su
trayectoria hacia el espacio cislunar.
CAPSTONE
se colocará en la misma órbita lunar destinada a Gateway: una especie de
estación espacial o puesto avanzado lunar que los astronautas visitarán antes
de descender a la superficie de la Luna en un sistema de aterrizaje como parte
del programa Artemisa.
Operando
en lo que se llama una órbita de halo casi rectilínea, una órbita altamente
elíptica sobre los polos de la Luna, CAPSTONE rotará junto con la Luna a medida
que orbita la Tierra y pasará tan cerca como 1,6 kilómetros y hasta 70.006
kilómetros de la superficie lunar.
Dinámica orbital
Como
la misión inaugural de esta órbita cislunar única, que es administrada por el
Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California,
CAPSTONE demostrará cómo ingresar y funcionar en esta órbita especial, así como
probar una nueva capacidad de navegación.
“La
dinámica de esa órbita se ha modelado en tierra, pero no se ha colocado ninguna
nave espacial allí. Queremos medir lo que se necesita para entrar y permanecer
en esa órbita”, explica Baker. "No se necesita mucha energía para entrar
en una órbita de halo casi rectilínea. Por lo tanto, no se necesita mucha
energía para salir de esa órbita. Por lo tanto, si no se necesita mucha energía
para salir de esa órbita, entonces, ¿cómo te quedas allí? CAPSTONE nos
aconsejará sobre cuánto combustible va a gastar Gateway para mantener esa
órbita”, agrega.
Una
tarea adicional de CAPSTONE es el uso de un sistema de comunicaciones a bordo
capaz de determinar lo lejos que está el CubeSat de la sonda espacial LRO de la
NASA y lo rápido que cambia la distancia entre los dos. Esta demostración de
software de navegación de nave espacial a nave espacial podría permitir a
futuras misiones determinar su lugar en el espacio sin tener que depender
exclusivamente del rastreo desde la Tierra
"Esperamos
ver una proliferación de estas pequeñas misiones. No todas ellas podrán hablar
a la vez con nuestra Red de Espacio Profundo”, explica Baker. La Red de Espacio
Profundo de la NASA es un poderoso sistema de grandes antenas de radio para
ordenar, rastrear y controlar la salud y seguridad de las naves espaciales en
muchos lugares planetarios distantes.
Futuro a corto plazo
Mirando
hacia el futuro a corto plazo de los CubeSats, Baker comenta que están en su
mejor momento cuando se utilizan para objetivos específicos. Dicho esto, sin
embargo, los CubeSats también pueden trabajar juntos en misiones distribuidas o
enjambres. Se pueden tener múltiples CubeSats operando en las mismas órbitas
compatibles y luego sintetizar los datos recopilados por cada nave espacial
individual.
Baker
imagina un papel en expansión para misiones pequeñas y económicas. Él ve su
utilidad como una herramienta de reacción rápida, por lo que cuando surja algo
desconocido, los investigadores puedan apuntar de manera inmediata y receptiva a
una misión para recopilar esos datos.
"Desde
una pequeña perspectiva de tecnología de naves espaciales, una de las cosas que
realmente me gusta hacer es encontrar la misión que alguien dice que no se
puede hacer ... y luego tratar de descubrir cómo hacerlo", dice Baker.
"Francamente, dado el ritmo de la pequeña comunidad de naves espaciales,
nuestros socios académicos y de la industria, pueden tener una subestimación de
lo que podemos lograr en los próximos cinco años".
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