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lunes, 20 de julio de 2020

Los Emiratos Árabes Unidos comienzan la histórica de su primera misión interplanetaria

Los Emiratos Árabes Unidos y el Centro Espacial Mohammed Bin Rashid han comenzado su primer viaje interplanetario: la Misión de los Emiratos a Marte.

La sonda, llamada Al Amal (que se traduce como "Esperanza" en árabe), fue lanzada en un cohete japonés H-IIA a las 17:58:14 EDT (21:58:14 UTC) desde el Centro Espacial Tanegashima en el sur de Japón para iniciar un viaje de siete meses a Marte.

Al Amal: La primera misión de una nación árabe a otro planeta

Anunciada en julio de 2014, la Misión Marciana de los Emiratos comenzó con el objetivo de poner una sonda de los Emiratos en órbita de Marte para el año 2021.

Los Emiratos, en cooperación con Industrias Pesadas Mitsubishi de Japón, tratarán de cumplir esa promesa con el lanzamiento de la misión el domingo.

Al anunciar la misión en 2014, el Jeque Mohammed bin Rashid Al Maktoum, Vicepresidente y Primer Ministro de los Emiratos Árabes Unidos, declaró: "La misión enviará tres mensajes importantes. El primero es para el mundo: que la civilización árabe desempeñó una vez un gran papel en la contribución al conocimiento humano y que volverá a desempeñar ese papel".

"La segunda es para nuestros hermanos árabes: que nada es imposible y que podemos competir con la mayor de las naciones en la carrera por el conocimiento. El tercero es para aquellos que se esfuerzan por alcanzar la más alta de las cumbres: no pongas límites a tus ambiciones y podrás incluso alcanzar el espacio."


El emblema de la misión. (Crédito: Mohammed)

Hablando más sobre la misión en su anuncio, Saeed Gergawi, miembro del equipo de planificación estratégica del Centro Espacial Mohammed Bin Rashid, dijo: "Es un acontecimiento histórico en el desarrollo de los Emiratos Árabes Unidos y la región. Es el primer proyecto de investigación científica que explora y excava Marte y nos lleva como árabes y musulmanes a esta nueva era de la ciencia".

Para reforzar los objetivos principales de la misión, la propia sonda se llamó Al Amal. Al elegir el nombre, el jeque Mohammed dijo: "Envía un mensaje de optimismo a millones de jóvenes árabes".

La información recogida por Al Amal se pondrá a disposición de más de 200 instituciones de todo el mundo de forma gratuita.

El éxito del lanzamiento hace que la misión llegue a la órbita de Marte en febrero de 2021, lo que coincide con el 50º aniversario de la fundación de los Emiratos Árabes Unidos el próximo año. 

La misión es el primero de los tres grandes vuelos a Marte programados para salir de la Tierra en la actual ventana de lanzamiento interplanetario de un mes de duración y una vez cada 26 meses.

China seguirá a los Emiratos con el lanzamiento del orbitador, módulo de aterrizaje y rover de tres partes Tianwen-1, el jueves 23 de julio a las 00:00 EDT (04:00 UTC)... y a él le seguirá el rover Perseverance de la NASA no antes del jueves 30 de julio a las 07:50 EDT (11:50 UTC).

La sonda Al Amal para la Misión Marciana de los Emiratos fue construida y será operada por el Centro Espacial Mohammed Bin Rashid en cooperación con la Universidad de Colorado-Boulder, la Universidad Estatal de Arizona, y la Universidad de California, Berkeley en los Estados Unidos.



Un vuelo de cooperación internacional, la misión tiene tres objetivos principales, a:

  1. Entender la dinámica del clima y el mapa meteorológico global de Marte a través de la caracterización de la atmósfera inferior del planeta
  2. explican cómo el clima cambia el escape de hidrógeno y oxígeno al correlacionar las condiciones de la atmósfera inferior con la atmósfera superior,
  3. entender la estructura y variabilidad del hidrógeno y el oxígeno en la atmósfera superior, así como identificar por qué Marte los está perdiendo en el espacio

Con este conjunto de tres objetivos, la Misión a Marte de los Emiratos será la primera en formar una imagen completa de la atmósfera marciana - incluyendo una mejor comprensión de cómo la circulación y el clima en la atmósfera inferior y media de Marte contribuyen al escape de partículas atmosféricas al espacio.

En este sentido, Al Amal será "el primer verdadero satélite meteorológico" en Marte, según los directores y jefes de proyecto de la misión

La nave espacial Al Amal fue construida por 150 ingenieros emiratíes y 200 ingenieros y científicos estadounidenses asociados, y la mayor parte de la construcción tuvo lugar en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder, Colorado.

Los socios académicos de la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad de California, Berkeley también colaboraron en el desarrollo del orbitador.

Al Amal se está sometiendo a una revisión antes del lanzamiento. (Crédito: Centro Espacial Mohammed Bin Rashid)

La nave espacial en sí tiene una estructura principal cúbica, que está construida de aluminio y presenta una lámina frontal compuesta.  Al Amal mide 2,9 metros de altura y tiene un ancho de 2,37 metros, y pesará aproximadamente 1.350 kilogramos cuando esté completamente cargada de combustible.

Dos grandes paneles solares, capaces de suministrar hasta 600 vatios de energía eléctrica una vez desplegados, actuarán como la principal fuente de generación de energía para la sonda cuando esté en el espacio y en la órbita de Marte

Las comunicaciones con las estaciones terrestres en la Tierra se habilitarán mediante una antena de ondas de radio de alta ganancia de 1,85 metros, con antenas de radio de baja ganancia más pequeñas presentes en la estructura principal de la nave espacial.  Estas antenas pueden proporcionar hasta 1,6 megabits por segundo (Mbps) de ancho de banda en la oposición de Marte, o el período en que Marte está más cerca de la Tierra en sus órbitas alrededor del Sol.

Al Amal también está equipado con seis propulsores de 120-Newton y ocho propulsores del sistema de control de reacción de 5-Newton (RCS), los cuales serán suministrados con monopropulsor de hidracina para las maniobras en el espacio.  Los seis motores de 120N se utilizarán principalmente para el control de velocidad mientras que los ocho propulsores de 5N RCS se dispararán para realizar maniobras de ajuste fino. 

También se utilizarán rastreadores estelares y un sistema de ruedas de reacción a bordo para reorientar la nave espacial mientras esté en el espacio profundo o en la órbita marciana, ayudando así a apuntar la antena de alta ganancia de la nave espacial hacia la Tierra.

Para alcanzar los principales objetivos científicos de la Misión de los Emiratos Árabes Unidos a Marte, el orbitador Al Amal cuenta con tres importantes instrumentos científicos desarrollados por el Centro Espacial Mohammed Bin Rashid y las universidades asociadas.



El primero de estos experimentos es el Espectrómetro Infrarrojo de Marte de los Emiratos, o EMIRS, que fue desarrollado por la Universidad Estatal de Arizona.  El EMIRS consiste en un espectrómetro infrarrojo térmico interferométrico que servirá para examinar y caracterizar la distribución del hielo, el vapor de agua y el polvo en la atmósfera marciana inferior, así como para observar los patrones de temperatura.

El instrumento cuenta principalmente con un espejo giratorio y una resolución espacial de 300 kilómetros, y es capaz de hacer hasta 60 escaneos de la superficie marciana por semana.

El segundo instrumento importante es el Emirates eXploration Imager, o EXI, que consiste en una cámara multibanda capaz de tomar imágenes de alta resolución de la superficie de Marte.  Construida por ingenieros del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, EXI ayudará a medir las propiedades del hielo, el agua, el polvo de los aerosoles y el ozono en la atmósfera marciana a través de un mecanismo basado en una rueda selectora con seis filtros de paso de banda discretos para imágenes espectrales (tres bandas ultravioletas y tres RGB).

La propia cámara es capaz de producir imágenes con una resolución espacial mejor que 8 kilómetros, con una velocidad máxima de 180 fotogramas por segundo a plena resolución.

Por último, Al-Amal alberga un espectrómetro de ultravioleta lejano, conocido como el Espectrómetro de Marte Ultravioleta de los Emiratos (EMUS), que fue desarrollado conjuntamente por el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial y el Centro Espacial Mohammed Bin Rashid.  El instrumento examinará las emisiones en el rango de longitudes de onda de 100 a 170 nanómetros para medir con precisión la velocidad a la que el hidrógeno y el oxígeno gaseosos escapan de la atmósfera del Planeta Rojo hacia el espacio. 

Al Amal se acerca el final del lanzamiento de la segunda etapa del cohete H-IIA. (Crédito: Mack Crawford para NSF/L2)

EMUS es capaz de realizar observaciones utilizando diferentes resoluciones espectrales, para distinguir las emisiones de interés de otras emisiones "brillantes" y resolver también las emisiones de monóxido de carbono.

Una vez terminado en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial, el orbitador Emirati se sometió a pruebas ambientales en los Estados Unidos, que comenzaron en junio de 2019 y concluyeron en diciembre de ese año. 

La nave espacial se transportó luego a las instalaciones del Centro Espacial Mohammed Bin Rashid en Dubai para realizar una serie final de pruebas antes de ser empaquetada una vez más y enviada al Centro Espacial de Tanegashima en el Japón para los preparativos de lanzamiento en abril de 2020.

Más allá de la ciencia:

Independientemente de los objetivos científicos, que son la razón de ser de la misión, no se puede pasar por alto un elemento muy diferente y tremendamente importante de este vuelo: el hecho de que se trata de la primera misión de una nación árabe a otro planeta.

Con ello se genera un enorme sentimiento de esperanza, orgullo y logro para los equipos que han volcado sus carreras y medios de vida en la creación de la tecnología y la misión que ahora se llevará a cabo.



Con ello, el Centro Espacial Mohammed Bin Rashid ha identificado numerosos objetivos "Más allá de la ciencia" de la misión, entre ellos

  • Mejorar la calidad de la vida en la Tierra empujando los límites para hacer nuevos descubrimientos,
  • fomentar la colaboración mundial en la exploración de Marte,
  • demostrar el liderazgo en la investigación espacial,
  • construir capacidades de los Emiratos en el campo de la exploración interplanetaria,
  • construir el conocimiento científico para una economía sostenible basada en el conocimiento,
  • inspiran a las futuras generaciones árabes a seguir la ciencia espacial,
  • establecer la posición de los EAU como un faro de progreso en la región.

Además, la misión continúa solidificando y ejemplificando la proeza del programa espacial de los Emiratos, que justo el año pasado logró poner a su primer ciudadano - Hazza Al Mansouri - en el espacio cuando se lanzó en la misión Soyuz MS-15 a la Estación Espacial Internacional, regresando poco menos de 8 días después en el Soyuz MS-12.

Mientras el mundo observa el lanzamiento, y en siete meses la inserción en órbita, una cosa que pesará mucho en la mente del equipo es el porcentaje de posibilidades de éxito de una misión a Marte, que globalmente descansa en sólo un 48%.

Con más fracasos que éxitos en el escenario global, las probabilidades no están realmente a favor de nadie en términos de una misión exitosa a Marte porque literalmente no hay espacio para el error.  No hay capacidad de corregir los problemas en tiempo real debido al retraso de más de 7 minutos en la comunicación entre la Tierra y Marte.

Sin embargo, con la selección del altamente confiable cohete H-IIA de Japón, ese porcentaje de probabilidad de una misión exitosa aumenta.

El H-IIA hizo su 42º vuelo para llevar a Al Amal a una órbita de transferencia a Marte.  El vehículo sólo ha sufrido un fracaso en su historia, lo que le da una tasa de éxito del 97,5%.

Además, si Al Amal entra con éxito en la órbita de Marte, los Emiratos Árabes Unidos se convertirán en la segunda nación de la historia en conseguir colocar un vehículo en el Planeta Rojo en su primer intento.

El primer acontecimiento de este tipo se produjo en 2014, cuando la Misión Orbitadora de Marte de la India, o MOM, entró con éxito en la órbita del planeta que pretendemos crear una civilización en un día.

Fuente:https://www.nasaspaceflight.com

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