Programa Viking
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El programa Viking de la NASA consistió en dos misiones no tripuladas al planeta Marte, conocidas como Viking 1 y Viking 2. Cada misión poseía un satélite diseñado para fotografiar la superficie marciana desde la órbita del planeta, y actuar como un "intermediario" de comunicaciones entre la Tierra y la sonda Viking que aterrizaría en el planeta. Fue la misión más cara y ambiciosa jamás enviada a Marte. Fue muy exitosa, y aportó la mayoría de la información sobre Marte de la que se dispuso hasta finales de la década de 1990.
El programa Viking surgió del programa Voyager hacia Marte, un esfuerzo más ambicioso y cronológicamente anterior al Viking, que no estaba relacionado con el exitoso programa Voyager de sondas espaciales.
El Viking 1 se lanzó el 20 de agosto de 1975, y el Viking 2, el 9 de septiembre del mismo año, ambas a bordo de un cohete Titan III-E. Cada nave consistía en una sección destinada a orbitar el planeta, y otra pensada para aterrizar. Después de orbitar el planeta y devolver imágenes usadas para seleccionar un sitio de aterrizaje adecuado, las dos secciones de la sonda se separaban, y la sección de aterrizaje ingresaba en la atmósfera de Marte, aterrizando suavemente en el lugar seleccionado.
Los orbitadores continuaban fotografiando y llevando a cabo otras operaciones científicas, mientras las secciones que aterrizaron desplegaban instrumental científico en la superficie. La sonda (compuesta de ambas partes) completamente cargada de combustible, tenía una masa de 3.527 kg. Después de la separación y aterrizaje, la masa del orbitador era de 900 kg., y la del aterrizador, de 600 kg.
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[editar] Diseño del Viking
Los objetivos principales de los orbitadores Viking eran:
- el transporte de la sonda a Marte
- llevar a cabo una misión de reconocimiento para ubicar y certificar posibles áreas de aterrizaje
- actuar como un intermediario de comunicaciones para los aterrizadores
- efectuar otras investigaciones científicas
El orbitador se basaba en la nave Mariner 9. Era un octágono de unos 250 cm de diámetro, con una masa, en el momento del lanzamiento, de unos 2.500 kg, de los cuales 1.445 kg eran combustible y gas (para controlar la altitud de la sonda una vez en Marte).
Las ocho caras de la estructura anular (esto es, con forma de anillo) tenían una altitud de 0,4572 m, y tenían un ancho de 1.397 mm y 508 mm, alternativamente. La altura total de la sonda era de 3,29 m Había 16 componentes modulares, 3 en cada una de las 4 caras más largas, y 1 en cada cara corta.
Cuatro paneles solares se extendían desde el eje del orbitador. La envergadura de dichos páneles era de 9,75 m. La nave obtenía energía a través de 8 páneles solares de 1,57 m x 1,23 m, ubicando dos en cada ala. Los paneles solares tenían un total de 34.800 células solares, que producían 620 W de energía en Marte. La energía se almacenaba en dos baterías eléctricas de níquel y cadmio con una capacidad de 30 amperios hora.
La unidad de propulsión estaba colocada sobre la central eléctrica del orbitador. La propulsión se lograba a través de un motor cohete de combustible hipergólico, a base de tetróxido de nitrógeno y monometilhidracina.
El motor era capaz de proveer un empuje de 1.323 N, lo cual significaba un cambio de velocidad (Delta-v) de 1.480 m/s. El control de altitud se lograba por 12 pequeñas turbinas de nitrógeno comprimido. Un sensor solar, un sensor solar de crucero, un navegador estelar y una unidad de referencia inercial con 6 giroscopios permitía estabilización en 3 dimensiones.
Dos acelerómetros también iban a bordo. Las comunicaciones se lograban con un transmisor de 20 W de banda S (2,3 GHz) y dos TWTAs de 20 W. Un receptor de banda X (8,4 GHz) fue colocado para realizar experimentos de comunicaciones, mientras que se utilizó un transmisor de envío de banda S de 2,1 GHz.
Una antena parabólica maniobrable en dos sentidos con un diámetro de 1,5 m fue colocada en el borde de la base del orbitador. Dos grabadores de cinta eran capaces de almacenar 1.280 Mbits. También se disponía de una radio de 381 MHz.
Instrumentos científicos para llevar a cabo mapeo fotográfico, atmosférico (de vapor de agua) e infrarrojo, fueron empacados en una plataforma temperada, que se ubicaba en la base del orbitador. El instrumental científico tenía una masa total aproximada de 72 kg.
Investigaciones radiales también tuvieron lugar usando el transmisor de la nave. El procesamiento de comandos se hacía a través de 2 procesadores de datos idénticos, con una memoria RAM de 4.096.
[editar] Sección de aterrizaje
Consistía de una base hexagonal de aluminio, que se apoya en 3 patas extendidas, que a su vez se apoyaban en dicho hexágono. La base de las patas formaba los vértices de un triángulo equilátero de 2,21m de lado (visto desde arriba). Los instrumentos estaban sujetos a la parte superior de la base, y separados de la superficie del planeta por las patas extendidas.
La energía era provista por 2 generadores térmicos radio-isotópicos (llamados RTG, en inglés), que contenían plutonio 238. Cada generador medía 28cm de alto, 58cm de diámetro y tenía una masa de 13,6kg. Generaban 30W continuos, operando a 4,4 voltios. También contaba con baterías recargables de 28 voltios, para manejar picos de corriente.
La propulsión estaba a cargo de un cohete monopropelente de hidracina (N2H4) con 12 salidas dispuestas en 4 grupos de 3, que proveían 32N de empuje, dando una velocidad vertical de 180m/s. Estas salidas también actuaban como propulsores de control y rotación para la sección del Viking dispuesta a aterrizar en Marte.
El descenso final y el aterrizaje se lograban por 3 motores monopropelentes de hidracina. Los motores tenían 18 salidas para dispersar la emisión calórica y minimizar los efectos sobre la superficie. Podían ser regulados, para pasar de 276 N a 2667 N.
La hidracina era purificada para evitar contaminar la superficie marciana. La sección de aterrizaje portaba 85 kg de propelente al momento de lanzamiento, que estaban almacenados en 2 tanques esféricos de titanio.
El control de la sección de aterrizaje se lograba con una unidad infercial de referencia, 4 giroscopios, 1 aero-desacelerador, un altímetro de radar, un radar de descenso y aterrizaje, y los propulsores de control.
Toda la unidad tenía una masa de 657 kg.
La comunicación se lograba a través de un transmisor de banda S de 20W, y a por medio de 2 TWTAs de 20W. Una antena parabólica manipulable a lo largo de 2 ejes estaba montada cerca del borde de la base de la sección de aterrizaje.
Una antena omnidireccional de banda S también se extendía desde la base. Ambas antenas permitían una comunicación directa con la Tierra. Una antena UHF de 381MHz permitía una comunicación en un sentido hacia el orbitador, usando un radio de 30W. El almacenaje de datos se daba en un grabador de cinta de 40-Mbit, y la computadora de la sección de aterrizaje podía almacenar hasta 6.000 palabras en órdenes y procedimientos.
[editar] Bibliografías
- Lleget Colomer, Marius. (2005). Marte, operación vikingo. "Colección Divulgator". Ediciones Picazo. Barcelona, España. ISBN 84-361-0168-5.
- Buttlar, Johannes von. (2002). ¿Hay vida en Marte? : los descubrimientos de la misión Viking de la NASA. "Colección Al filo del tiempo". Editorial Planeta. Barcelona, España. ISBN 84-320-4788-0.
