Un equipo de expertos repartidos por tres continentes y en alta mar trabajarán codo con codo durante la breve pero crucial misión del avión espacial IXV de la ESA, monitorizando su vuelo libre en el espacio, su espectacular reentrada en la atmósfera terrestre y su amerizaje en el Océano Pacífico.
El próximo día 11 de febrero, un lanzador Vega partirá desde Kourou, Guayana Francesa, para liberar al Vehículo eXperimental Intermedio (IXV) de la ESA en una trayectoria suborbital.
Este avión espacial sin alas ascenderá hasta unos 420 kilómetros, y regresará a la Tierra con una velocidad equivalente a la que tendría un vehículo que volviese de una misión en órbita baja, frenándose hasta realizar un amerizaje suave en el Océano Pacífico.
Durante los 100 minutos que durará su vuelo supersónico e hipersónico, IXV pondrá a prueba nuevas tecnologías de reentrada desarrolladas en Europa.
Perfil de la misión IXV / ALTEC
A partir del momento en el que IXV se separe de Vega, lo que ocurrirá unos 18 minutos después del despegue, la responsabilidad de la misión recaerá sobre un equipo de expertos repartidos entre la Guayana Francesa, Europa, África y un buque en el Pacífico, que monitorizarán al vehículo durante su vuelo de recogida de datos.
“Un extraordinario equipo de ingenieros del Centro de Operaciones Espaciales de la ESA (ESOC) se desplazará al Centro de Control de la Misión IXV (MCC) en Italia, a las estaciones de seguimiento en África y al buque de recuperación”, explica el responsable del proyecto, Giorgio Tumino, quien también se sentará en ‘consola’ como Director de la Misión durante este vuelo experimental.
“Su experiencia y contribuciones son fundamentales para garantizar la operación de nuestros sistemas de tierra”.
Quién hace qué
Como en cualquier misión de la ESA, el ‘segmento de tierra’ está formado por los sistemas de control de la misión, las redes de distribución de datos y las estaciones de seguimiento que reciben la telemetría de la nave en vuelo.
El día del lanzamiento, la mayor parte de la actividad se concentrará en el MCC, alojado en el Advanced Logistics Technology Engineering Centre de Turín, Italia, desde donde se coordinará la actividad de todo el segmento de tierra, desde las antenas de 10 metros de diámetros de Libreville (Gabón) y Malindi (Kenia) hasta la estación instalada sobre el buque de recuperación Nos Aries.
Tras separarse del lanzador a una altitud de unos 340 kilómetros, IXV empezará a enviar señales que serán recogidas por la estación de Libreville unos 18 minutos después del lanzamiento.
“Esta primera telemetría nos informará sobre el estado de IXV y nos permitirá ajustar los cálculos de su trayectoria y las coordenadas del lugar de amerizaje”, explica Gerhard Billig, director de las operaciones de IXV y responsable del funcionamiento del segmento de tierra.
Estación de Malindi /ESA
IXV es completamente autónomo, y durante su vuelo llevará a cabo una serie programada de maniobras utilizando sus flaps duales y cuatro motores de 400 N, mientras registra los datos de múltiples sensores de presión, temperatura y aceleración y toma imágenes con una cámara infrarroja.
Los flaps de IXV también servirán para estabilizar y cambiar la orientación del vehículo de forma automática durante su abrasadora reentrada en la atmósfera terrestre.
El siguiente momento crítico de la misión se producirá 23 minutos más tarde, cuando la estación de Malindi empiece a recibir la telemetría de IXV mientras la de Libreville pierde la cobertura debido a la curvatura de la Tierra. Este contacto durará unos 11 minutos hasta que Malindi también pierda el contacto por radio.
El vehículo alcanzará una altitud máxima de 420 kilómetros – más alto que la órbita de la Estación Espacial Internacional – unos 32 minutos después del lanzamiento, y luego empezará a descender en caída libre balística hacia la Tierra.
Regresando a nuestro planeta a 27.000 km/h
IXV comenzará la reentrada – la fase más crítica de su misión – a una altitud de 120 kilómetros, cuando su estructura en forma de ‘cuerpo sustentador’ entre en contacto con la atmósfera terrestre a 27.000 km/h, una velocidad equivalente a la que tendría una nave que regresase de una misión en órbita baja.
“Este será el momento de mayor ansiedad para el equipo de tierra, pues no se sabrá nada de IXV entre el pase de Malindi y el momento en el que termine la reentrada, ya que las señales de radio quedarán bloqueadas por el plasma que rodeará a la nave mientras atraviesa la atmósfera ionizada”, explica Giorgio.
La reentrada comenzará 64 minutos después del lanzamiento y durará otros 20. Durante esta fase, la protección térmica instalada en la parte inferior de IXV se expondrá a temperaturas de unos 1.700°C – lo suficientemente caliente como para derretir níquel.
Mientras tanto, la estación de seguimiento instalada sobre el buque de recuperación, que se mantendrá a unos 25 kilómetros del punto previsto para el amerizaje, cerca de 3°N / 123°W, estará apuntando hacia la trayectoria prevista de IXV esperando la ‘AOS’ – la adquisición de señal, que indicará que el vehículo ha sobrevivido a la reentrada.
El descenso hasta el amerizaje en el Pacífico
Las comunicaciones se podrían restablecer tan pronto como termine la fase de reentrada, unos 82 minutos después del lanzamiento. La estación de seguimiento flotante descargará los datos almacenados en la memoria de IXV durante el silencio de la reentrada, y empezará a monitorizar las críticas actividades de lo que queda de vuelo, entre las que destacan la separación del panel que protege el paracaídas, el despliegue e inflado de éste, y el amerizaje.
Justo antes de entrar en contacto con el agua, se inflarán cuatro globos que mantendrán el vehículo a flote.
Trabajo en equipo gracias a enlaces en tiempo real
Durante todo el vuelo, el Nos Aries, el MCC en Turín y la Sala de Control del Lanzamiento en Kourou estarán en contacto entre ellas y con IXV a través de una red de estaciones de seguimiento, y podrán compartir voz y datos mediante enlaces por cable y los satélites Inmarsat.
“Esto hará posible que el director de la misión de IXV y todos los miembros del equipo de tierra compartan voz y datos, reciban la telemetría transmitida por IXV y trabajen juntos como un único equipo”, explica Gerhard.
Han sido necesarios más de dos años de duro trabajo para desarrollar, construir y poner a punto todos los sistemas de tierra y probar los enlaces entre las distintas estaciones, y todo este esfuerzo se concentra en un único día.
“Si bien esta misión apenas durará 100 minutos, se han aplicado los exigentes estándares de ingeniería y de diseño de sistemas que se utilizan en las misiones más largas y de mayor tamaño de la ESA”.
“Estamos deseando que esta misión culmine con éxito, recibir sus valiosos datos y extender la capacidad europea para explorar el espacio”.
(ESA)
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