Washington.– Los bancos de pruebas del entorno espacial de la Nasa (SET), se lanzarán este mes en su misión de estudiar cómo proteger mejor los satélites en el espacio. SET viajará al espacio en una nave espacial del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los EEUU a bordo de un cohete Falcon Heavy de SpaceX desde el Centro Espacial Kennedy de la Nasa en Florida.
SET estudia la naturaleza misma del espacio, que no está completamente vacío, sino que está lleno de radiación, y cómo afecta a las naves espaciales y la electrónica en órbita. Las partículas energéticas del Sol o del espacio profundo pueden provocar daños en la memoria o problemas de la computadora en las naves espaciales y, con el tiempo, degradar el hardware. SET busca comprender mejor estos efectos para mejorar el diseño, la ingeniería y las operaciones de las naves espaciales, y evitar futuras anomalías. La protección de naves espaciales es una parte clave de la misión de la Nasa, ya que el programa Artemisa de la agencia busca explorar la Luna y más allá.
"Dado que la radiación espacial es uno de los principales peligros de las misiones espaciales, investigar formas de mejorar sus habilidades para sobrevivir en estos entornos hostiles aumentará la capacidad de supervivencia de las misiones cercanas a la Tierra, así como las misiones a la Luna y Marte", dijo Reggie Eason. jefe de proyecto SET en la sede de la Nasa en Washington.
SET apunta su mirada a una parte del espacio cercano a la Tierra llamada región de Ranura: la brecha entre dos de los vastos cinturones de radiación de la Tierra, también conocidos como los cinturones de Van Allen. Los cinturones de Van Allen en forma de rosquilla se vierten con la radiación atrapada por el campo magnético de la Tierra. Donde se cree que las órbitas SET son más tranquilas, pero se sabe que varían durante las tormentas climáticas extremas impulsadas por el Sol. Cuánto cambia exactamente, y qué tan rápido, permanece incierto.
"No ha habido demasiadas mediciones para decirnos cómo se ponen las cosas de mal en la región de Ranura", dijo Michael Xapsos, uno de los dos miembros del Equipo de Científicos del Proyecto SET junto con el astrofísico Yihua Zheng en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la Nasa en Greenbelt, Maryland. "Po eso vamos allí. Antes de colocar satélites allí, debes ser consciente de cuán variable es el entorno", dijo Xapsos.
SET estudia la naturaleza misma del espacio, que no está completamente vacío, sino que está lleno de radiación, y cómo afecta a las naves espaciales y la electrónica en órbita.
La región de Ranura es atractiva para los satélites, especialmente los satélites de navegación y comunicaciones, ya que desde aproximadamente 12.000 millas de altura ofrece no solo un entorno de radiación relativamente amigable, sino también una vista amplia de la Tierra. Sin embargo, durante las tormentas magnéticas intensas, las partículas energéticas del cinturón exterior pueden surgir en la región de Ranura.
SET examinará esta región proporcionando algunas de las primeras mediciones meteorológicas del día a día de este vecindario particular en el espacio cercano a la Tierra. La misión también estudia los detalles finos de cómo la radiación daña los instrumentos y prueba diferentes métodos para protegerlos, ayudando a los ingenieros a construir piezas más adecuadas para el vuelo espacial.
"Los dispositivos electrónicos en estos días son tan pequeños, complicados y rápidos", dijo Xapsos. Cuanto más pequeño es un dispositivo, más vulnerable es al daño por radiación y más desafiante es predecir su rendimiento en el espacio. "SET nos permitirá comprender mejor lo que sucede cuando un ion llega a un dispositivo y mejorar los modelos de la frecuencia con la que ocurren estos trastornos".
Hay dos tipos de daño por radiación que SET estudia. Los primeros se conocen como efectos de evento único, es decir, lo que sucede cuando un ion de alta energía acelerado por una erupción solar o por un rayo cósmico galáctico atraviesa la electrónica. Estos ataques ocurren al azar, una partícula a la vez, y cargan un circuito con carga eléctrica adicional. El resultado puede ser un código binario de conversión de datos, por ejemplo, cambiar de 0 a 1, que afecta a la memoria almacenada o a los programas que ejecutan naves espaciales. Muchas naves espaciales están equipadas para recuperarse de estos inconvenientes, pero en el peor de los casos, pueden causar fallas en el sistema y daños catastróficos.
Pero estos golpes dramáticos no son la única preocupación, ya que una radiación más suave a lo largo del tiempo también degrada los circuitos. Las partículas cargadas atrapadas en los cinturones de radiación dañan la electrónica, reduciendo gradualmente su rendimiento a medida que permanecen en órbita.
La Tierra está rodeada por dos cinturones de radiación coloridos, en crecimiento y en disminución, en esta visualización de datos.
Los cinturones de radiación de la Tierra están llenos de partículas energéticas atrapadas por el campo magnético de la Tierra que puede causar estragos en la electrónica que enviamos al espacio.
SET está equipado con un monitor de clima espacial y tres experimentos de placa de circuito, cada uno no más grande que una tarjeta postal, para estudiar ambos tipos de daños.
SET es parte del experimento de Space Environment Effects (SFx), uno de los tres experimentos a bordo de la Demostración y Experimentos Científicos, o DSX, nave espacial lanzada por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
DSX se está lanzando como parte de la misión Space Test Program-2 (STP-2), administrada por el Centro de Sistemas de Misiles y Espacios de la Fuerza Aérea de EE. UU. (SMC). SET es una de las cuatro misiones de la NASA en este lanzamiento de la STP-2, todas dedicadas a mejorar la tecnología en el espacio. DSX se separa del vehículo de lanzamiento aproximadamente 3.5 horas después del lanzamiento.
SET es la última incorporación a la flota de observatorios de heliofísica de la NASA. Las misiones heliofísicas de la NASA estudian un vasto sistema interconectado desde el Sol hasta el espacio que rodea la Tierra y otros planetas, y hasta los límites más lejanos de la corriente de viento solar que fluye constantemente del Sol. Las observaciones de SET proporcionan información clave sobre los efectos del Sol en nuestra nave espacial, lo que permite una mayor exploración del espacio.
SET es parte del programa Living with a Star de la Nasa, que explora aspectos del sistema Sol-Tierra que afectan directamente la vida humana y la sociedad. El programa de vuelo de Living with a Star está gestionado por Goddard.
