La impresión 3D ayuda a elegir el lugar de aterrizaje de la sonda espacial Rosetta

Redacción
Domingo, 09 Noviembre 2014
La impresión 3D ayuda a elegir el lugar de aterrizaje de la sonda espacial Rosetta

La nave espacial Rosetta ha sido programada para aterrizar el próximo miércoles, 12 de noviembre de 2014 a las 8:35 (hora del meridiano de Greenwich), en un cometa llamado 67P / Churyumov-Gerasimenko (67P / CG) tras un viaje de 4.000 millones de millas. Lanzada por la Agencia Espacial Europea (ESA) en 2004, este ambicioso proyecto tiene como objetivo proporcionar la mayor cantidad posible de información para la comprensión profunda de un cometa en la historia de la Humanidad y de cómo se formó el sistema solar hace 4.500 millones de años.

Pero el aterrizaje de una nave espacial del tamaño de un automóvil compacto de forma segura en un cometa masivo (millas de diámetro) es una tarea de enormes proporciones.

La selección del lugar de aterrizaje correcto es un elemento clave para el éxito de la misión. Pero, ¿cómo elegir un punto de aterrizaje en un cometa en el que las características de la superficie son prácticamente desconocidas?  Era algo que los ingenieros tuvieron que resolver.

La solución llegó utilizando la propia la nave espacial Rosetta para mapear la superficie del cometa en detalle y, a continuación, utilizar una impresora 3D para crear una réplica tridimensional a escala del cometa y de alta precisión.

Nave espacial Rosetta impresión 3D

"Tener un objeto físico en nuestras manos, para sostener, observar y mostrar,  sin duda nos ayudó a tomar nuestra decisión. Incluso si usted tiene una buena imaginación,  siempre es más fácil planificar el viaje cuando se tiene la impresión 3D en la mano", ha explicado Philippe Gaudon, gerente de Proyecto de la misión Rosetta en el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES).

En agosto pasado, después de un viaje de 10 años a través del espacio, Rosetta se convirtió en la primera nave espacial programada para encontrarse con éxito con un cometa y con la intención de entrar en su órbita. Con la asignación de activos en curso, el equipo ha estado utilizando los servicios de impresión en 3D de la compañía francesa Sculpteo para producir el modelo 3D a escala del cometa.

"A pesar de que había oído mucho acerca de la impresión en 3D, nunca había visto una impresión 3D con mis propios ojos. Estoy muy satisfecho con la versión final que recibimos de Sculpteo ", explica Gaudon.

Nave espacial Rosetta impresión 3D

"Hace varios años, cuando escaneamos los asteroides Steins y Lutetia, pedimos versiones físicas de los mismos, que se hicieron  a través de moldeo de yeso manual. Pero, sin duda, era menos precisa que la impresión 3D que nos dieron del asteroide 67P / Churymov-Gerasimenko.También ha sido mucho más rápido: nos dieron la impresión exactamente una semana después de que cargáramos el fichero en la página web de Sculpteo ".

Adjunta a la nave espacial Rosetta va el módulo de aterrizaje, llamado Philae. El nombre deriva de la isla de Philae, donde se encontró un obelisco que se utiliza además de la piedra  Rosetta para descifrar los jeroglíficos egipcios. Philae hará el descenso a la superficie del cometa y es de esperar que aterrice con seguridad en el lugar seleccionado gracias a la ayuda de la impresión 3D.

 

 

 

Científicos de la Agencia Espacial Europea (ESA) han ejecutado una de las mayores maniobras espaciales en toda la historia humana: el despertar de la sonda Rosetta.

'Los 45 minutos antes de recibir la señal de Rosetta fueron los más duros de mi vida ", ha declarado el director de la misión, Paolo Ferri. "No quiero volver a pasar por eso otra vez"., añadió.

Pero la semana que viene, Ferri y su equipo tendrán que someterse a una aún más insoportable espera - esta vez durante siete horas - en su intento de aterrizaje de la sonda Philae en el cometa helado.

Cuando se lanzó en 2004, Rosetta estaba tan lejos del cometa  67P que tuvo que pasar tres veces sobre la Tierra y Marte, de modo que pudiera usar su gravedad para catapultarse en su camino hacia las profundidades del sistema solar.

La nave espacial pasará más de un año estudiando el cometa, que se compone de material sobrante de cuando nuestro sistema solar se creó por primera vez hace 4.500 millones de años.

La sonda Philae tiene como objetivo analizar el cometa con más detalles. Los resultados de esta investigación podrían obligar a  reescribir por completo la historia de cómo se formó la Tierra.

Es una hazaña increíblemente compleja, que nunca se ha intentado anteriormente.

"Imagínense el cometa como el Mont Blanc", dice Ferri, que añade: "Usted vuela con un avión a 13,6 millas (22km) de altitud -el doble de la altura a la que vuela una línea aérea normal-. En un momento determinado hay que dejar caer una caja y esperamos que aterrice en la montaña dentro de un área de un kilometro cuadrado".

Cometa 67P

 

El módulo Philae tendrá que ser lanzado con una precisión milimétrica hacia su lugar de aterrizaje, que contiene una mezcla de acantilados escarpados y de profundos cráteres, cualquiera de los cuales podría desbaratar sus posibilidades.

Los científicos están apuntando desde La Tierra a un lugar llamado 'Agilkia', en el lóbulo más pequeño del cometa 67P. Philae será lanzado desde una distancia de 14 millas (22,5 kilometros) del centro de 67P.

Si se le da la luz verde, la comunicación entre Rosetta y el centro de control de la misión tardará 28 minutos y 20 segundos en cada sentido, el tiempo que tarda una señal en  viajar 315 millones millas (510 millones de kilómetros) desde y hacia La Tierra. 

BAE Systems tuvo la misión de diseñar un sistema de teléfono inteligente que permitiera a la Agencia Espacial Europea con la sonda espacial desde 510 millones de kilómetros. Conocido como el Sistema de Módem de Frecuencia Intermedia (SIAF), es capaz de medir la velocidad de la sonda dentro de fracciones de milímetro por segundo.

El sistema utiliza la triangulación entre dos estaciones de tierra para determinar su ubicación a menos de un metro en cualquier lugar en el Sistema Solar.

Rosetta liberará el módulo Philae entre las 08:35 GMT / 09: 35 CET  del miércoles 12 de noviembre a una distancia de 14 millas (22,5 kilometros) del centro del cometa.

El aterrizaje se efectuará aproximadamente siete horas más tarde, en torno a las 15:30 GMT / 16: 30 CET .

Durante el descenso, Philae tomará imágenes y llevará a cabo experimentos científicos, como el muestreo del ambiente de polvo, gas y plasma cerca del cometa.

Asimismo, captará una imagen del 'adiós' a la nave Rosetta, poco después de la separación, además de otras a medida que se aproxime a la superficie del cometa.

Se espera que las primeras imágenes de esta secuencia se recibirán en la Tierra varias horas después de la separación.

Una vez a salvo en la superficie, Philae obtendrá una panorámica de su entorno.

Módulo Philae nave Rosetta

La primera secuencia de experimentos científicos en la superficie comenzará aproximadamente una hora después de la toma de contacto y tendrá una duración de 64 horas, con restricciones en función de la vida de la batería principal del módulo de aterrizaje.

El estudio a más largo plazo del cometa por Philae dependerá de por cuánto tiempo y qué cantidad de energía serán capaces de recargarse las baterías, que dependerá de la cantidad de polvo que se asiente sobre sus paneles solares.

Se espera que para  marzo de 2015, cuando el cometa se acerque en su órbita hacia el sol, las temperaturas en el interior del módulo de aterrizaje alcancen niveles demasiado altos como para continuar  con las operaciones y la misión científica de Philae llegarán a su fin.

Pero la misión de la nave Rosetta continuará por mucho tiempo más. Acompañará al cometa a medida que crezca su actividad, hasta su máxima aproximación al Sol,  en  agosto 2015.

De momento, la sonda espacial ya ha captado una imagen del cometa  que, por primera vez, permite conocer la forma y superficie de la parte oscura de este astro que desprende un peculiar olor a podrido.

Las fotos de la parte en sombra del cometa fueron obtenidas por la cámara de alta precisión OSIRIS. Según explican expertos de la Universidad de Padua que participan en la misión, el sistema de procesamiento de imágenes OSIRIS a bordo es capaz de detectar las zonas más oscuras de cualquier objeto. 
 
Dado el eje especial de rotación del cometa 67P/Churiúmov-Guerasimenko, algunas de sus áreas quedan en sombra completa.

Según informa el sitio esa.int, en el momento en que el cometa 67P/Churiúmov-Guerasimenko ofrece signos de creciente aumento de la actividad, OSIRIS muestra que la superficie de casi todo el núcleo del cometa libera polvo. Las nuevas imágenes revelan una descripción más completa de los procesos físicos que ocurren en el núcleo y en la superficie del mismo. Es decir, las imágenes obtenidas permiten entender mejor la imagen tridimensional de las emisiones de gas y de polvo del cometa.  

Además, recientemente se conocía que la mezcla de moléculas registradas en la nube de polvo y gas que rodea el núcleo del cometa emite un fuerte olor  a sulfuro de hidrógeno, amoníaco, formaldehído, dióxido de azufre y sulfuro de carbono. La densidad de estas moléculas es muy baja, aunque la mayor parte de la cometa está compuesta de agua y dióxido de carbono, aseguran los expertos de la Agencia Espacial Europea (ESA). 

El cometa 67P/Churiúmov-Guerasimenko fue descubierto en 1969 por los científicos soviéticos Klim Churyumov y Svetlana Gerasimenko.

 
 

 

 

 

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Aplicación: Aeroespacial, Industria