Crédito de imagen: NASA
El espacio profundo es frío. Muy frío. Eso es un problema, especialmente si estás volando en una vieja nave espacial. Y sus fuentes de alimentación están disminuyendo. Y las líneas de combustible podrían congelarse en cualquier momento. Ah, y por cierto, tienes que seguir volando durante trece años más.
Suena como un thriller de ciencia ficción, pero esto realmente le está sucediendo a la nave espacial Ulysses de la NASA / Agencia Espacial Europea.
Ulises se lanzó en 1990 en una misión de cinco años para estudiar el sol. La nave reunió nuevos datos sobre la velocidad y la dirección del viento solar. Descubrió la forma tridimensional del campo magnético del sol. Grabó erupciones solares en el sol y erupciones súper solares de estrellas de neutrones distantes. Ulises incluso voló a través de la cola del cometa Hyakutake, un encuentro inesperado que deleitó a los astrónomos.
Se suponía que la misión terminaría en 1995, pero Ulises tuvo demasiado éxito como para renunciar. La NASA y la ESA han otorgado tres extensiones, la más reciente en febrero de 2004. Ulises está programado para continuar hasta 2008, trece años más de lo planeado originalmente.
La misión extendida de Ulises, como antes, es estudiar el sol. Pero en este momento Ulises está lejos de nuestra estrella. Está teniendo un encuentro con Júpiter, estudiando el planeta gigante y su campo magnético. La luz del sol es 25 veces menos intensa que la que experimentamos en la Tierra, y Ulises se pone peligrosamente frío.
En la década de 1980, cuando Ulises aún estaba en la Tierra y se estaba reuniendo, los planificadores de la misión sabían que la nave espacial tendría que soportar algunas bajas temperaturas. Así que pusieron docenas de calentadores a bordo, todos alimentados por un generador termoeléctrico de radioisótopos, o "RTG". Estos calentadores han mantenido a Ulises cómodamente caliente.
Pero hay un problema: el RTG se está desvaneciendo.
"La potencia de salida del RTG ha estado disminuyendo desde el lanzamiento de la nave espacial", dice Nigel Angold, Gerente de Operaciones de la Nave Espacial Ulysses ESA en JPL. El poder de RTG se desvanece naturalmente a medida que su fuente radiactiva decae. Eso es lo esperado. Lo que los planificadores no esperaban eran 13 años de operaciones adicionales.
“Cuando se lanzó Ulysses en 1990, el RTG produjo 285 vatios. Ahora se ha reducido a 207 vatios, apenas suficiente potencia para ejecutar los instrumentos científicos y los calentadores al mismo tiempo ", señala Angold.
Dentro de Ulises, la temperatura varía de un lugar a otro. "Muchos de los instrumentos científicos ya están bajo cero (0 C)", dice el ingeniero térmico de Ulises Fernando Castro. "Está bien, porque pueden funcionar a baja temperatura". Pero las líneas de combustible son otro asunto. Están flotando alrededor de 3 grados sobre cero, "y si se congelan estamos en problemas".
Las líneas de combustible son críticas para la misión. Entregan propulsor de hidrazina a los ocho propulsores del barco. Cada semana más o menos, los controladores de tierra disparan los propulsores para mantener la antena de radio de Ulises apuntando hacia la Tierra. Los propulsores no funcionarán si la hidrazina se congela. Sin propulsores significa que no hay comunicación. La misión se perdería.
Unos ocho metros de línea de combustible serpentean a través de la nave espacial. Cada giro y vuelta es un posible punto frío, un lugar donde la hidrazina puede comenzar a solidificarse. "Si la hidrazina se congela en algún lugar, no sé si podemos descongelarla de manera segura", se preocupa Castro. Cuando la hidrazina se descongela, se expande, posiblemente lo suficiente como para romper las líneas de combustible. El propulsor de Ulises se desvanecería inútilmente en el espacio.
La temperatura en cualquier punto a lo largo de las líneas de combustible es asombrosamente sensible a lo que está sucediendo en otras partes de la nave espacial. Encender un instrumento científico "aquí" podría causar un escalofrío "allá", porque le quita energía a uno de los calentadores. Disparando un propulsor, reproduciendo o grabando datos: casi cualquier cosa podría alterar el delicado equilibrio térmico de Ulises.
Arriba: El complicado interior de Ulises. Los bloques oscuros son instrumentos científicos y otros dispositivos. Las líneas de combustible, denotadas por rojo, azul y verde, conducen desde un tanque central de hidrazina a los propulsores. Haga clic aquí para ver las áreas más vulnerables al congelamiento.
Incluso el simple acto de enviar un mensaje a la nave espacial puede causar problemas. El ingeniero de sistemas Andy McGarry recuerda: "el mes pasado enviamos algunos comandos nuevos a Ulises cuando la temperatura comenzó a bajar, hasta 0.8 grados C cerca de las líneas de combustible. Estábamos a menos de un grado del punto de congelación de la hidrazina, demasiado cerca para la comodidad ”.
Los ingenieros descubrieron rápidamente el problema. "Todos los instrumentos científicos de Ulises se habían activado para estudiar a Júpiter", explica McGarry, "y esto estaba forzando al RTG a su límite". Ulises tendría problemas para soportar incluso un dispositivo más. Pero cuando llegó una señal de la Tierra, otro dispositivo se encendió automáticamente: el decodificador, que traduce las señales de radio en un flujo de binarios y ceros entendidos por las computadoras de Ulises. "El decodificador estaba robando energía de los calentadores".
Desde entonces, los controladores de tierra han aprendido a mantener breves sus transmisiones a Ulises, por lo que la temperatura no puede caer muy lejos.
Ulises está a punto de alejarse de Júpiter y regresar al sol. Eventualmente, la calefacción solar mantendrá la hidrazina caliente, y los calentadores a bordo se pueden apagar, "pero eso no sucederá hasta 2007", dice Angold. Mientras tanto, los ingenieros de JPL vigilan constantemente la nave espacial.
El científico de la misión Steve Suess en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA cree que vale la pena el esfuerzo. "La misión extendida nos da la oportunidad de aprender mucho más sobre el sol". De especial interés es el mínimo solar. La actividad solar aumenta y disminuye cada 11 años, explica. Ulises estudió la fase silenciosa del sol, Mínimo solar, entre 1994 y 1995. Ahora Ulises puede volver a hacerlo. "El próximo Mínimo Solar se vence alrededor de 2006", dice Suess, "pero no será lo mismo que antes". En 2001 el campo magnético del sol se volteó. El polo norte se desplazó hacia el sur, y viceversa. Hablando magnéticamente, el sol ahora está al revés. ¿Cómo afectará eso al mínimo solar?
¿Quizás Ulises se enterará? si no se congela hasta la muerte primero.
Fuente original: NASA Science Story
