¿Notó usted alguna vez que algunas cosas son cada vez más pequeñas? Consideremos, por ejemplo, nuestros teléfonos. Hace apenas unos años, hubiera sido imposible guardar fácilmente un teléfono en un bolsillo o un monedero, o tal vez lo más sorprendente, poder usarlo igual que un teléfono común, ya sea desde un automóvil, una tienda o casi cualquier lugar que elijamos. Hoy en día, la NASA aplica ese mismo concepto de miniaturización para construir vehículos espaciales muy pequeños con el mismo desempeño de los grandes.

Incorporar este concepto de "pequeñez" a una misión es una de las metas principales del proyecto Space Technology 5 (ST5) del Programa Nuevo Milenio (NMP), con sede en el Centro de Vuelos Espaciales de Goddard de Greenbelt, Maryland, Estados Unidos. Como parte del proyecto ST5 se están construyendo tres satélites miniaturizados de tamaño no mayor al de un televisor común, pero de menor peso. Estos diminutos satélites, llamados nanosatélites o "small-sats", realizarán algunas de las funciones de sus congéneres de mayor tamaño.

¿Por qué tan pequeños? Tal como ocurre en otros campos, más pequeño puede ser mejor. Consideremos nuevamente el teléfono celular. Su tamaño facilita el transporte, permite usarlo cuando se lo necesita y simplemente reemplazarlo cuando se rompe. Lo mismo ocurre con los nanosatélites. Son más fáciles de construir gracias a su tamaño pequeño. Esto se debe a que, para fabricar y probar los satélites miniaturizados, no se requieren equipos y componentes especiales, tales como grandes cámaras de vacío térmicas, baterías voluminosas, etc. Además, son fáciles de manejar y de trasladar de un sitio a otro.

Cuando están completamente armados y cargados con combustible, estos nanosatélites pesan sólo unos 22 kg (47 libras). Un satélite grande puede pesar unos 1500 kg (3000 libras), es decir, aproximadamente el peso de un automóvil pequeño. Los vehículos espaciales más grandes, debido a su volumen y peso, son más difíciles de lanzar al espacio.

El uso de satélites más pequeños brinda a la NASA una mayor flexibilidad para explorar los tipos de cohetes y diferentes métodos de lanzamiento a usar. Gracias a su pequeño tamaño, los nanosatélites caben prolijamente debajo de un vehículo más grande y pueden ser lanzados desde el mismo cohete hacia la misma órbita.

El proyecto ST5 realizará pruebas en vuelo de sus satélites miniaturizados y sus novedosas tecnologías en la magnetosfera terrestre. Tales pruebas ayudarán a los ingenieros a diseñar futuros satélites que puedan sobrevivir en este exigente ambiente. Durante estas pruebas, el proyecto ST5 podrá realizar mediciones del "blindaje" magnético de nuestro planeta y enviar datos para su análisis, brindando a los científicos un mejor conocimiento de esta región de la atmósfera. Los nanosatélites de ST5 se comunicarán e intercambiarán datos con la Tierra usando el mismo tipo de tecnología empleada actualmente en los teléfonos celulares, sólo que también podrán enviar imágenes.

Tecnología

La tecnología del mañana... ¡disponible hoy mismo!

Éste es el lema principal del proyecto Space Technology 5 del Programa Nuevo Milenio (NMP), con sede en el Centro de Vuelos Espaciales de Goddard de Greenbelt, Maryland.

Conocida como ST5, esta novedosa misión consiste en múltiples satélites miniaturizados, denominados nanosatélites o "small-sats", que recorren la "pista de pruebas de la magnetosfera" terrestre.

Estos nanosatélites no son más grandes que un televisor normal, pues miden apenas 54,2 centímetros (21,3 pulg). de ancho y 28,6 centímetros (8 pulg). de alto. Con carga completa de combustible, pesan aproximadamente 22 kg (47 libras).

La incorporación de este concepto de "pequeñez" a las misiones espaciales es una de las metas principales de ST5 como parte del programa NMP. Al lanzar grupos de varios vehículos espaciales, se reduce el riesgo de que toda la misión fracase en caso de que falle un sistema o un instrumento.

Si bien son pequeños, los nanosatélites ofrecen funciones completas, lo que significa que portan sistemas de guiado, navegación y control, tienen control de orientación y propulsión, y ofrecen un alto ancho de banda y complejas funciones de comunicaciones. En conjunto, cada uno de los nanosatélites actúa como vehículo y no como elemento individual.

Se espera que los nanosatélites realicen algunas de las funciones de sus congéneres de mayor tamaño. El objetivo de ST5 es demostrar y probar en el espacio la capacidad de estos satélites inteligentes para identificar eventos cient1ficos e implementar estrategias cooperativas de captura de datos.

El proyecto ST5 desarrollará y construirá también el autobús espacial que permitirá lanzar al espacio los múltiples nanosatélites de la misión con un mismo cohete y ponerlos en órbita geoestacionaria a aproximadamente 57.600 km (32.000 millas) sobre la Tierra, tal como si fueran discos voladores. Este movimiento de rotación se requiere para asegurar el aprovechamiento óptimo de la luz solar. Los paneles solares recogen la luz solar y la transforman en energía para que el satélite la pueda utilizar como alimentación eléctrica de todos sus componentes e instrumentos internos.

Una vez puestos en servicio, los nanosatélites volarán en varios puntos dentro de la magnetosfera, que es la región que rodea a nuestro planeta como si fuera un blindaje. Los magnetómetros de a bordo de estos satélites miniaturizados medirán las partículas energéticas de la magnetosfera y sus datos serán enviados a científicos en tierra para su análisis. Los datos obtenidos contribuirán a determinar los niveles de radiación ambiental y la respuesta del subsistema del vehículo espacial a este riesgo.

Cada nanosatélite se comandará individualmente desde estaciones terrestres, excepto durante un período de una semana en que aún no funcionarán. Durante ese tiempo, los nanosatélites volarán autónomamente mediante comandos preprogramados, como prueba para determinar si el comando desde Tierra durante las 24 horas es realmente necesario.

El viaje inaugural de la misión ST5 abrirá camino a vuelos de decenas y aún centenares de vehículos miniaturizados similares de misiones futuras. Los vuelos de estas misiones podrán realizarse sólo si los dispositivos son capaces de responder a los cambios de las partículas cargadas y los campos magnéticos del exigente ambiente de la magnetosfera terrestre.

Ciencia

Space Technology 5 (ST5) realizará las pruebas en vuelo de sus satélites miniaturizados y sus novedosas tecnologías en el exigente ambiente de la magnetosfera terrestre. Los nanosatélites de ST5 podrán medir las partículas de energía presentes en esta región magnética que rodea a nuestro planeta como un blindaje. El estudio de esta región brindará información importante acerca de los eventos meteorológicos del espacio que perturban nuestros sistemas de comunicación, navegación y energía. Si bien la magnetosfera actúa como un blindaje de la Tierra y desvía la mayor parte de la actividad solar emanada del sol, parte de la radiación de partículas de energía logra atravesarla y causa tormentas y subtormentas geomagnéticas que afectan nuestro bienestar.

Actualmente, los científicos no tienen suficiente información sobre la actividad solar como para pronosticar con exactitud el tiempo espacial a fin de disminuir sus efectos perjudiciales sobre los sistemas espaciales y terrestres. Sabemos que las erupciones o explosiones solares y las expulsiones de masa coronal (burbujas de gas) proyectan el plasma solar hacia afuera. Sabemos que el viento solar transporta este plasma por el espacio interplanetario y que finalmente llega a la magnetosfera interior de la Tierra.

La magnetosfera actúa como blindaje protector que desvía gran parte del plasma del viento solar y las partículas energéticas solares que emanan del sol. Sin embargo, existen cinturones de radiación que rodean la Tierra a alturas de unos 3000 a 30.000 kilómetros y que representan un riesgo para los satélites, tales como los del proyecto ST5, que orbitan a estas distancias. Además, parte de la masa y la energía transportadas por el viento solar atraviesa el blindaje. La energía eléctrica transferida a la magnetosfera causa las tormentas y subtormentas geomagnéticas que afectan nuestro bienestar.