Camino a la Luna con la nave 'Smart-1'

Hace poco he vuelto a ver la filmaci¨®n del lanzamiento del cohete Ariane 5, vuelo 162, que el pasado 27 de septiembre puso en ¨®rbita la primera sonda europea con destino a la Luna, la Smart-1, junto a otros dos sat¨¦lites de comunicaciones. La filmaci¨®n, montada por uno de los miembros de nuestro equipo, comienza con algunas tomas en las salas de control de la ESA en la base de Kourou [Guyana Francesa] y en el centro de control ESOC en Darmstadt [Alemania]. Volver a ver esas escenas me trae a la mente aquellos momentos cargados de tensi¨®n, la espera de un acontecimiento, el lanzamiento, que deb¨ªa coronar el trabajo duro de tres a?os en los que, tal vez m¨¢s que nunca, hemos enfocado todos nuestros esfuerzos y nuestras capacidades profesionales en un ¨²nico objetivo.

Estoy con Luciano, el responsable de la campa?a de lanzamiento, en J¨²piter, la sala de control de Ariane en el Centro Espacial Guyanes de Kourou. Repaso los varios problemas que hemos tenido durante las fases de prueba en ESTEC [el centro tecnol¨®gico de la ESA en Holanda], pasa una y otra vez por mi mente todo lo que hemos pasado, las pruebas fallidas, el descubrimiento de los errores, las correcciones y los ¨¦xitos. Siento una mezcla de confianza en el trabajo realizado y de incertidumbre por si realmente hemos dado con todos los posibles problemas.

Es dram¨¢tico pensar que a partir de ahora no podremos ya poner las manos en el sat¨¦lite, que todo lo que pase s¨®lo lo sabremos por los datos codificados en una onda de radio que nos transmitir¨¢ a la Tierra. Y todo lo que eventualmente podremos corregir deber¨¢ ser tambi¨¦n s¨®lo un fragmento de software enviado all¨ª, al computador de a bordo. Creo que este aspecto es aut¨¦nticamente una caracter¨ªstica ¨²nica de las empresas espaciales.

Ha llegado el momento de desplegar velas. La sala de control se va animando m¨¢s y m¨¢s a medida que se acerca el momento T0 [despegue del cohete]. En un cierto momento, casi de improviso... ?Listos! Faltan s¨®lo unos segundos. La voz del director de operaciones dice: "Quatre, trois, deux, unit¨¦, feux, allumage du Vulcain, d¨¦collage". El cohete se eleva en las pantallas gigantes de la sala J¨²piter en absoluto silencio, lentamente. Con la respiraci¨®n cortada seguimos las primeras fases del ascenso. Veo en la pantalla las cifras de altitud y velocidad del cohete y las voy comparando con los datos previstos: coinciden. ?La trayectoria es perfecta! Smart-1 ser¨¢ colocado en su ¨®rbita de aparcamiento 42 minutos despu¨¦s del despegue, cuando est¨¦ a unos 5.000 kil¨®metros sobre el Oc¨¦ano Indico, al Noreste de Madagascar.

Pasan pocos minutos y desde ESOC me comunican que reciben, a trav¨¦s de la estaci¨®n de tierra de la ESA en Perth (Australia) los primeros datos: Smart-1 est¨¢ bien y est¨¢ completando el proceso autom¨¢tico de activaci¨®n. Salgo de la sala J¨²piter para unirme a los brindis s¨®lo cuando me comunican que el sat¨¦lite ha completado todas las operaciones previstas y est¨¢ en modo de seguridad.

Transcurre la noche muy deprisa, pero por la ma?ana suena mi teletono m¨®vil: es de ESOC, el sat¨¦lite est¨¢ pasando por una zona del espacio de intensas radiaciones y ha interrumido las operaciones nominales, sin poder corregir todos los errores presumiblemente provocados por las radiaciones en las memorias del ordenador de a bordo. Parece ser un buen problema, en estas condiciones no podemos continuar la misi¨®n. En ESOC los expertos examinan los datos procedentes del sat¨¦lite y descubren que el error en las memorias se repite c¨ªclicamente en cada encendido, como si no se hubiese corregido por la rutina del software de a bordo preparada para ello.

Despu¨¦s de un breve pero intenso estudio, se localiza y corrige el error en el software del simulador en Tierra y a continuaci¨®n la correcci¨®n se transmite al ordenador del Smart-1. El efecto es inmediato, el sat¨¦lite vuelve a funcionar correctamente y podemos continuar las operaciones interrumpidas. Ahora podemos pasar a las pruebas funcionales de lo subsistemas de a bordo que hay que completar en los dos primeros d¨ªas tras el lanzamiento. El ¨²ltimo sistema que hay que operar es el de propulsi¨®n el¨¦ctrica, cuyo correcto funcionamiento podr¨¢ abrir una nueva era para la exploraci¨®n espacial.

Este motor se basa en la expulsi¨®n de iones de gas xen¨®n a alt¨ªsima velocidad para imprimir a la sonda el incremento de velocidad exigido. Motores como este permitir¨¢n cumplir misiones hasta ahora irrealizables, como por ejemplo, orbitar y aterrizar en el planeta Mercurio o acercarnos para estudiar de cerca el Sol.

El primer encendido del motor de Smart-1 se produce el 30 de septiembre y es un ¨¦xito: el empuje es ¨®ptimo y todos los sistemas funcionan como estaba previsto. La misi¨®n puede seguir seg¨²n los planes de mantener el motor activo el m¨¢ximo de tiempo posible para agrandar la ¨®rbita r¨¢pidamente. El Ariane 5 ha dejado el Smart 1 en una ¨®rbita con perigeo (m¨ªnima distancia a la Tierra) a una altura de 650 kil¨®metros y apogeo (m¨¢xima distancia) de casi 36.000 kil¨®metros. El cintur¨®n que rodea la Tierra entre 2.000 y 15.000 kil¨®metros de altura se caracteriza por intensas radiaciones atrapadas en el campo magn¨¦tico terrestre. Por eso, este cintur¨®n es peligroso para los sat¨¦lites, especialmente durante los per¨ªodos de intensa actividad solar que agravan la intensidad de las radiaciones. El Smart-1 pasa continuamente por estos cinturones, llamados de Van Allen, mientas su perigeo sea inferior a unos 15.000 kil¨®metros. De ah¨ª la necesidad de operar con el motor el m¨¢ximo tiempo posible.

Tras algunas semanas de buen funcionamiento notamos que la intensidad de las radiaciones aumenta notablemente, sobre todo el flujo elevado de protones causa problemas cada vez m¨¢s frecuentemente. Para orientarse, Smart-1 utiliza dos sensores de estrellas que observan una parte del cielo y reconocen un conjunto de astros o constelaciones. Compar¨¢ndolas con un cat¨¢logo estelar a bordo, los sensores pueden determinar la orientaci¨®n del sat¨¦lite. Pero los protones pueden generar estrellas falsas en el sensor y confundir al algoritmo de reconocimiento de las constelaciones.

Precisamente a finales de octubre la actividad del Sol ha crecido enormemente. El disco solar observado por el sat¨¦lite Soho presentaba manchas solares enormes, origen de una intensa emisi¨®n de part¨ªculas de alta energ¨ªa en el viento solar y de radiaciones electromagn¨¦ticas (rayos X). Estas erupciones solares generan durante un par de semanas intensas tormentas magn¨¦ticas que producen graves alteraciones en las comunicaciones espaciales y terrestres. Los instrumentos de algunos sat¨¦lites en ¨®rbita indican una intensidad de flujo de protones 100.000 veces superior a lo normal. Est¨¢ claro que en estas condiciones ya graves para todos los sat¨¦lites en ¨®rbita, Smart-1 esta especialmente afectado por su prolongada permanencia en los cinturones de Van Allen.

Las alteraciones en los sensores de estrellas siguen produci¨¦ndose repetidamente, acompa?adas de otros efectos en las memorias, en otras unidades electr¨®nicas y en la p¨¦rdida parcial de potencia de los paneles solares. Durante casi dos semanas hemos logrado operar la propulsi¨®n el¨¦ctrica de modo intermitente. Afortunadamente la rotaci¨®n del disco solar desplaza las zonas activas fuera de la direcci¨®n de la Tierra y al reaparecer, despu¨¦s de una rotaci¨®n solar completa, han perdido mucha intensidad.

Ahora Smart-1 est¨¢ completamente fuera de los cinturones de Van Allen y el motor de iones contin¨²a ampliando la ¨®rbita lenta pero inexorablemente. Los sistemas de a bordo funcionan regularmente y finalmente podemos realizar otras operaciones, como el trabajo con los instrumentos cient¨ªficos. La distancia a cubrir para llegar a la Luna es todav¨ªa muy grande, pero hay varias observaciones interesantes que vamos cumpliendo: tomamos las primeras fotograf¨ªas de la Luna realizadas por su sat¨¦lite europeo y muchos otros datos cient¨ªficos que mantienen la misi¨®n siempre interesante.

Giuseppe Racca es el jefe del programa Smart-1.