El lunes 20 de enero de 2014 la comunidad espacial de todo el mundo pondrá su mirada en Darmstadt, Alemania, a la espera de señales de Rosetta, la sonda cazacometas, que fuera construida por Space Systems de Airbus Defence and Space (entonces Astrium) para la Agencia Espacial Europea (ESA).
Después de alrededor de dos años y medio en hibernación planificada (957 días para ser precisos) en los que no ha habido contacto alguno con la sonda, Rosetta está listo para despertarse a sí mismo y entrar en la fase final de su misión, investigar los orígenes del sistema solar a través del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko.
El despertar de la sonda Rosetta se hará con las cuatro alarmas que lleva a bordo. «Para sacarla del letargo deberán ‘sonar’ como mínimo dos: así se minimiza el riesgo de que debido a un fallo en uno de los cuatro relojes de cuarzo la sonda se active en un momento equivocado», explica Gunther Lautenschläger, director del programa en Space Systems.
El día del despertar, Rosetta estará volando a una distancia de unos 810 millones de kilómetros de la Tierra. La sonda ha recorrido ya más de 6.200 millones de kilómetros desde que despegara a bordo de un lanzador Ariane 5 en Kourou (Guayana Francesa) el 2 de marzo de 2004. La sonda espacial se encontrará a ‘sólo’ nueve millones de kilómetros, aproximadamente, de su objetivo, el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Rosetta: una compleja hibernación
Desarrollar el software de vuelo de la sonda resultó ser una de las facetas más complejas del proyecto. Antes del lanzamiento se sometió durante un período de dos años a exhaustivas pruebas en dos modelos de la sonda totalmente equipados, para garantizar que se tenían en cuenta todos y cada uno de los fallos posibles de funcionamiento. Rosetta ha de ser capaz de conmutar de forma independiente al componente redundante apropiado cuando sea necesario, o incluso activar ‘modalidad segura’ en caso de emergencia.
Entre junio de 2011 y enero de 2014 la sonda viajó a regiones muy distantes del Sol, tan lejos como la órbita de Júpiter. Dado que el nivel de energía solar disponible en esta zona del espacio es tan bajo (400 vatios) hubo que poner Rosetta en estado de hibernación. Se apagó todo para que esa pequeña cantidad de energía se pudiera asignar en exclusiva a calentar la sonda.
Pero incluso en esta modalidad de espera la sonda precisa de unos 390 vatios de energía eléctrica. Hasta ahora, todos los ingenios espaciales que volaban más allá de la órbita de Marte han extraído su energía de baterías ‘radioactivas’, que convierten directamente en electricidad el calor liberado durante la desintegración radioactiva de una sustancia. Rosetta, por el contrario, vuela con energía solar y por tanto, según Gunther Lautenschläger, es una sonda “ecológica”.
La sonda obtiene su combustible de células fotovoltaicas, desarrolladas para Rosetta gracias a un importante programa de investigación entre 1990 y 1996, optimizadas para condiciones de muy reducida intensidad lumínica y temperaturas muy bajas. Cuenta con dos paneles solares, cada uno de 15 metros de longitud, que suman una superficie total de 68 metros cuadrados. A una distancia de 800 millones de kilómetros del Sol, en la que la luz posee sólo el cuatro por ciento de la intensidad disponible cerca de la Tierra, los paneles generan unos 450 vatios, que es más de lo que los cálculos iniciales indicaban como posible.
En el verano de 2015, cuando Rosetta se aproxime a una distancia de sólo 195 millones de kilómetros del Sol, ligeramente más allá de la órbita terrestre, las células solares funcionarán a su capacidad máxima de 8.700 vatios.
El control térmico de la sonda también plantea todo un reto tecnológico. Del mismo modo que la distancia de la Rosetta con respecto al Sol variará entre los 195 y los 840 millones de kilómetros, los rayos solares calentarán el ingenio de forma variable (de –270º C a más de 100º C). Incluso, el calentamiento del interior de la sonda debido a los instrumentos y procesadores de a bordo depende de su situación operativa.
A pesar de las importantes oscilaciones de sus condiciones de funcionamiento, la temperatura del interior de la sonda debe mantenerse relativamente constante (entre 5º C y 45º C). A tal efecto y por vez primera en Europa se han desarrollado unas celosías especiales que se abren y cierran de forma autónoma, dependiendo de la temperatura.
El polvo liberado por el núcleo del cometa plantea un problema potencial. Durante su viaje y cuando esté en órbita alrededor del cometa, Rosetta se orientará mediante las estrellas, utilizando un pequeño telescopio denominado sensor de estrellas. A partir de agosto de 2014, una vez que Rosetta se encuentre orbitando a sólo unos kilómetros de la superficie del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, es posible que el polvo bloquee la visión del telescopio.
El software convencional de un sensor de estrellas se vería incapaz de distinguir las estrellas de las finas partículas de polvo, de modo que perdería su orientación sin remisión. En Rosetta se solventó este problema mediante el desarrollo de un programa inteligente capaz de reconocer cualquier constelación, incluso si está velada por hasta un millar de ‘falsas estrellas’, que de otra forma confundirían al ordenador.
La misión Rosetta ayudará a los científicos a entender cómo hace unos 4.600 millones de años nuestro sistema solar se creó a partir del llamado “plasma primigenio”. Mientras que la materia que conforma los planetas de nuestro sistema solar ha ido cambiando debido al efecto de la radiación solar y los procesos geológicos, los cometas actúan como ‘congeladores cósmicos’, conservando esa materia en su estado original.
«Todos estamos ansiosos por recibir la señal de que Rosetta está bien y en perfecto estado», reconoce Gunther Lautenschläger. El lunes se hará largo para los ingenieros de Space Systems: aunque los “timbres” estarán puestos para las 11.00 CET, se espera que la primera comunicación de la sonda a la Tierra no llegue al Centro Europeo de Operaciones Espaciales de Darmstadt hasta por la tarde (entre las 18.30 y las 20.00 CET).
Lo primero es que la sonda pasará por un proceso de reactivación sin precedentes: calentamiento, luego colocación en la posición correcta en el espacio y orientación de la antena de dos metros de diámetro hacia la Tierra, antes de por fin enviar su primer saludo a casa. Si bien se desplaza a la velocidad de la luz, la señal tardará 43 minutos en cruzar esta vasta distancia a través del espacio y llegar a la Tierra.
