SONDAS ESPACIALES

Una sonda espacial es un complejo conjunto de dispositivos eléctricos, electrónicos, y de propulsión que tiene la nada fácil misión de sobrevivir en un entorno tan hostil como es el del espacio y su función es explorar objetos en nuestro sistema solar o más ampliamente a estudiar un cuerpo celeste: planeta, cometa, asteroide, estrella, etc. Para comenzar, debe soportar las aceleraciones y vibraciones típicas de un lanzamiento de cohete sin que se descalibren los instrumentos, pasando de una presión atmosférica al nivel del mar al vacío del espacio. Igualmente importante es la refrigeración y calefacción de los componentes, dado que tiene que pasar de zonas iluminadas por el sol, donde sus equipos pueden llegar a soportar temperaturas cercanas a los 200ºC, para luego estar en zona de sombra con temperaturas bajo cero.

Historia de las sondas espaciales.

Cuando la sonda se encuentra en el espacio ha de conseguir desplegar los  paneles solares, que le facilitarán la energía necesaria para el correcto funcionamiento de todos sus sistemas. De nuevo, el hecho de que pueda tener que operar por energía interna hace que los ciclos de batería sean críticos.

Cuando abandona la órbita terrestre por su propia propulsión, la sonda ha de ir transmitiendo datos de telemetría a las estaciones terrestres, para lo cual ha de mantener su antena de alta ganancia orientada correctamente hacia la tierra. Como en el espacio no hay manera de orientarse por objetos cercanos, las sondas llevan un buscador de estrellas, un dispositivo que compara la posición de unas estrellas determinadas con su base de datos para determinar su actitud y orientarse correctamente hacia la Tierra.

Meses, o incluso años después, cuando llega a su destino, la sonda debe comenzar a prepararse para realizar su trabajo, "despertando" a sus sensores, realizando en algunos casos una maniobra de aproximación por aerofrenado, que consiste en utilizar la atmósfera del planeta para reducir la velocidad y entrar en su órbita. Una vez en la posición adecuada, ya sea en órbita alrededor de un planeta o simplemente en la trayectoria correcta para realizar una rápida pasada, la sonda "se la juega", dado que comienza a generar información obtenida a partir de su conjunto de sensores.

Estos sensores pueden ser pasivos, recibiendo lo que el planeta pueda enviarle (radiación electromagnética, infrarroja, etc.), o activos, que envían ondas a diferentes frecuencias para ver cómo rebotan en la atmósfera o superficie del planeta, obteniendo así datos que pueden ser interpretados por los institutos de investigación en la Tierra.

Claro está, ahora hay que hacer que esta información que ha sido  almacenada a bordo de la sonda llegue a la gente que le va a sacar provecho. Para esto, la sonda tiene una antena de alta ganancia siempre apuntada hacia la Tierra, y cuando pasa por unos puntos pre-establecidos, envía la información a millones de Km de distancia. Si todo va bien, esa información es detectada por una serie de enormes antenas parabólicas situadas por todo el globo y procesada para ser después utilizada por los científicos.

Una mala orientación de la nave, un fallo en el cronómetro de la nave que le haga enviar la información cuando no debe, o simplemente el fallo del sistema informático de la nave puede hacer que toda la misión sea un fracaso.

Para evitar estos incidentes, las sondas llevan muchos de sus sistemas por duplicado, aumentando así las posibilidades de éxito de la misión. De igual  manera, la sonda puede tomar ciertas decisiones por su cuenta si no puede entrar en contacto con la Tierra o si detecta algún problema interno. Así, puede  resetear" sus sistemas o entrar en modo "a prueba de fallos", diseñado para que la sonda funcione con los mínimos sistemas posibles e intente entrar en contacto con el segmento tierra, enviando únicamente parámetros de funcionamiento de la nave.

Sondas estadounidenses anteriores a los 90:
El programa Pionner (19 sondas), comenzado en 1958 y finalizado en 1978. Se diferencian dos etapas en este programa, una primera (10 sondas) cuyo objetivo exclusivo fue la Luna; y una segunda (9 sondas restantes) cuyos objetivos fueron Júpiter, Saturno y Venus.

Programa Ranger(5 sondas), comenzado en 1961 y finalizado en 1965. Su objetivo exclusivo fue la Luna.

El programa Mariner (10 sondas), comenzado en 1962 y finalizada en 1973. Sus objetivos fueron principalmente Venus y Marte, con un breve vuelo sobre Mercurio.

Programa Surveyor (7 sondas), comenzado en 1966 y finalizado en 1968. Su objetivo exclusivo fue la Luna.

El programa Voyager(2 sondas), prolongación del Mariner y comenzado en 1977.

Se trata del más exitoso programa de investigación interplanetaria. Sus objetivos fueron Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y los límites exteriores del área de influencia del Sol.

El programa Viking (2 sondas), comenzado en 1975 y finalizado en 1983. Su objetivo exclusivo fue Marte, mediante orbitadores y sondas que se posaron sobre su superficie.

Sondas soviéticas anteriores a los 90:

Programa Lunik (24 sondas), comenzado en 1959 y finalizado en 1976. Su objetivo exclusivo fue la Luna.

Programa Venera (16 sondas), comenzado en 1961 y finalizado en 1983. Su objetivo exclusivo fue Venus.

Los rusos enviaron también sondas a Marte, pero su éxito fue escaso y quedó totalmente eclipsado por el de la misión Viking.

Sondas posteriores a los '90:

Marte:

Misión Mars Pathfinder, lanzada en 1996 y llegada en 1997. Fue una misión básicamente tecnológica cuyo objetivo no era tanto la investigación científica como estudiar la viabilidad de nuevas tecnologías.

Misión Mars Global Surveyor, lanzada en 1996 y llegada en 1997. Se trata de un orbitador cuyo objetivo ha sido la cartografía del planeta, con gran cantidad de fotografías y datos altimétricos.

Misión Mars Odyssey, lanzada y llegada en 2001. Se trata de un orbitador cuyo objetivo es estudiar la composición mineralógica de la superficie marciana.

Misión Mars Express, lanzada y llegada en 2003. Constaba de un orbitador y de un módulo de aterrizaje que fracasó.

Mision MER, llegada en 2004. Se trata de dos rover, Spirit y Opportunity, cuyo objetivo es la recopilación de datos de la superficie. Han resultado una de las misiones más exitosas enviadas al planeta, habiendo excedido por mucho la vida útil estimada por sus diseñadores.

Misión Phoenix, llegada en 2008. Se trata de la primera sonda que se posa cerca de las regiones polares.

Otros objetivos:

Misión Stardust, lanzada en 1999, su objetivo fue la recogida de material cometario para devolverlo a la Tierra en 2006.

Misión Deep Impact, lanzada en 2004, su objetivo fue impactar un cometa en 2005.

Misión New Horizonts, lanzada en 2006, sus objetivos son Plutón en 2015 y explorar posibles objetos del cinturón de Kuiper entre 2015 y 2020.