Un equipo de ingenieros de los EEUU y Europa sometió al satélite europeo Sentinel-6 Michael Freilich a una batería de pruebas para prepararlo para su lanzamiento en el próximo mes de noviembre. Se realizaron pruebas acústicas en una cámara equipada con altavoces gigantes que para asegurar que los altos decibelios asociados al despegue no dañarán al satélite.
Una vez que el satélite Sentinel-6 Michael Freilich de última generación se lance en noviembre, recopilará los datos más precisos hasta el momento sobre el nivel del mar, un indicador clave de cómo el calentamiento climático de la Tierra está afectando los océanos, el clima y las costas.
Pero primero, los ingenieros deben asegurarse de que la nave espacial pueda sobrevivir a los rigores del lanzamiento y de operar en el duro entorno del espacio. Ahí es donde entra la prueba meticulosa.
A finales de mayo, los ingenieros terminaron de poner la nave espacial, que se está construyendo en Alemania, a través de una batería de pruebas que comenzó en noviembre de 2019. «Si puede sobrevivir a todas las pruebas, la pondremos en el suelo, entonces estará lista para ir al espacio», dijo John Oswald, subdirector de proyectos de la misión en el Jet propulsión laboratory (JPL) de la Nasa en el sur de California.
Sentinel-6 Michael Freilich forma parte de la misión Copernicus Sentinel-6 / Jason-CS (Continuity of Service), un esfuerzo conjunto de EEUU y Europa en el que se lanzarán dos satélites idénticos con cinco años de diferencia. La nave espacial se unirá a la constelación de satélites Copérnico que constituye el Programa de Observación de la Tierra de la Unión Europea. Una vez en órbita, cada satélite recogerá mediciones del nivel del mar hasta el centímetro para el 90% de los océanos del mundo. Los datos se sumarán a casi 30 años de información recopilada por una serie ininterrumpida de satélites conjuntos entre EEUU y Europa, creando un conjunto de datos de 40 años sin precedentes e ininterrumpido. La nave espacial también medirá la temperatura y la humedad de la atmósfera de la Tierra, que puede usarse para ayudar a mejorar los pronósticos del tiempo y las predicciones de huracanes.
Estas medidas son importantes porque los océanos y la atmósfera están estrechamente conectados. «Estamos cambiando nuestro clima, y la señal más clara de ello es el aumento de los océanos», dijo Josh Willis, científico del proyecto de la misión en JPL. «Más del 90% del calor atrapado por los gases de efecto invernadero va al océano». Ese calor hace que el agua de mar se expanda, lo que representa aproximadamente un tercio del promedio mundial del aumento actual del nivel del mar. El agua de deshielo de los glaciares y las capas de hielo representan el resto.
«Para la ciencia del clima, lo que necesitamos saber no es solo el nivel del mar hoy, sino el nivel del mar en comparación con hace 20 años. Necesitamos registros largos para hacer la ciencia del clima», dijo Willis.
Seis instrumentos científicos son clave para esa tarea. Dos de ellos trabajarán en concierto para medir la distancia desde el satélite hasta la superficie del océano. Esa información, combinada con datos de otros tres instrumentos que establecen con precisión la posición del satélite en órbita y un sexto que medirá las rebanadas verticales de la atmósfera en cuanto a temperatura y humedad, ayudará a determinar los niveles del mar en todo el mundo.
Poner a prueba
Para garantizar que los instrumentos científicos funcionarán una vez que lleguen al espacio, los ingenieros enviaron el Sentinel-6 Michael Freilich a una instalación de prueba cerca de Munich y probaron el satélite a partir del pasado mes de noviembre. Primero fue la prueba de vibración a la que los ingenieros sometieron al satélite Sentinel-6 Michael Freilich con los tipos de sacudidas que experimentará mientras esté conectado a un cohete SpaceX Falcon 9. Luego, en diciembre, los ingenieros probaron la nave espacial en una gran cámara de vacío y la expusieron a las temperaturas extremas que encontrará en el espacio, que van desde 149 a -292 grados Fahrenheit.
Los dos ensayos siguientes tuvieron lugar a fines de abril y mayo. La prueba de acústica, realizada en abril, aseguró que el satélite podría soportar los ruidos fuertes que ocurren durante el lanzamiento. Los ingenieros colocaron la nave espacial en una cámara de aproximadamente 100 metros cuadrados equipada con enormes altavoces. Luego lanzaron el satélite con cuatro ráfagas de sonido de 60 segundos, con el pico más alto alrededor de 140 decibelios. Eso es como pararse al lado del motor de un avión cuando el avión despega.
Finalmente, en la última semana de mayo, los ingenieros realizaron una prueba de compatibilidad electromagnética para garantizar que los sensores y la electrónica del satélite no interfieran entre sí o con la recopilación de datos. La misión utiliza instrumentos de última generación para realizar mediciones precisas, por lo que la menor interferencia podría comprometer esos datos.
Normalmente, los ingenieros del JPL ayudan a realizar estas pruebas en persona, pero dos de los ensayos tuvieron lugar después de que se hubieran establecido medidas de seguridad de distanciamiento social debido a la pandemia de coronavirus. Entonces, los miembros del equipo elaboraron un sistema para apoyar a sus homólogos en Alemania de forma remota.
Para dar cuenta de la diferencia de zona horaria de nueve horas, los ingenieros en California retiraron los turnos desde la medianoche hasta las 10 de la mañana durante varias semanas, consultando con colegas en Alemania a través de llamadas telefónicas, videoconferencias, salas de chat y mensajes de texto. «A veces era confuso, mantener todos los canales y grupos funcionando al mismo tiempo en medio de la noche, pero me impresionó nuestro equipo», dijo Oswald.
¿El resultado de todo ese esfuerzo? «Las pruebas están completas y los resultados preliminares se ven bien«, dijo Oswald. Los miembros del equipo pasarán las próximas semanas completando el análisis de los resultados de la prueba y luego preparando el satélite para su envío a la Base Vandenberg de la Fuerza Aérea en California para su lanzamiento este otoño.
Copernicus Sentinel-6 / Jason-CS está siendo desarrollado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea (ESA), la Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT), la Nasa y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), con el apoyo financiero de la Comisión Europea y el apoyo del Centro Nacional de Estudios Espaciales de Francia (CNES).
El primer satélite Sentinel-6 / Jason-CS que se lanzará lleva el nombre del ex director de la División de Ciencias de la Tierra de la Nasa, Michael Freilich. Seguirá al satélite de observación del nivel del mar más reciente de EEUU y Europa, Jason-3, que se lanzó en 2016 y actualmente proporciona datos.
Las contribuciones de la Nasa a la misión Sentinel-6 son tres de las cargas útiles de instrumentos científicos para cada uno de los dos satélites Sentinel-6, incluido el Radiómetro de microondas avanzado, el Sistema global de navegación por satélite – Ocultación de radio y la matriz de reflector láser. La Nasa también está contribuyendo con servicios de lanzamiento para esos satélites, sistemas terrestres que respaldan la operación de los instrumentos científicos proporcionados por JPL, los procesadores de datos científicos para dos de estos instrumentos y el apoyo para el equipo internacional de ciencia de topografía de superficie oceánica.
