El jueves, por primera vez desde el pasado mes de marzo, la Nasa envió órdenes a la nave espacial Voyager 2, que ha estado volando sola, mientras que la antena de radio de 70 metros de ancho que se usa para contactar con ella ha estado fuera de línea para actualizaciones. La Voyager 2 devolvió una señal confirmando que había recibido la «llamada» y ejecutó los comandos sin problemas.
La llamada a la Voyager 2 fue una prueba de un nuevo hardware instalado recientemente en la Deep Space Station 43, la única antena de radio del mundo que puede enviar órdenes a la Voyager 2. Ubicada en Canberra, Australia, es parte de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la Nasa, una colección de antenas de radio de todo el mundo que se utilizan principalmente para comunicarse con naves espaciales que operan más allá de la Luna.
Desde que la antena se desconectó, los operadores de la misión han podido recibir actualizaciones de estado y datos científicos de la Voyager 2, pero no han podido enviar comandos a la sonda lejana, que ha viajado miles de millones de kilómetros desde la Tierra desde su lanzamiento, en 1077.
Entre las actualizaciones de DSS43, como se conoce la antena, se encuentran dos nuevos transmisores de radio. Uno de ellos, que se usa para conectar con la Voyager 2, no ha sido reemplazado en más de 43 años. Los ingenieros también han mejorado los equipos de calefacción y refrigeración, los equipos de suministro de energía y otros componentes electrónicos necesarios para hacer funcionar los nuevos transmisores.
La llamada exitosa a la Voyager 2 del pasado jueves es solo una indicación de que la antena volverá a estar en línea en febrero de 2021.
«Lo que hace que esta tarea sea única es que estamos trabajando en todos los niveles de la antena, desde el pedestal a nivel del suelo hasta los feedcones en el centro del plato que se extienden por encima del borde», dijo Brad Arnold, director del proyecto DSN en el Jet Propulsion Lab (JPL) de la Nasa en el sur de California. «Esta comunicación de prueba con la Voyager 2 definitivamente nos dice que las cosas van por buen camino con el trabajo que estamos haciendo».
Red mundial
La Red de Espacio Profundo consiste en instalaciones de antenas de radio espaciadas equitativamente alrededor del mundo en Canberra; Goldstone, California; y Madrid, España. El posicionamiento de las tres instalaciones asegura que casi cualquier nave espacial con línea de visión a la Tierra pueda comunicarse con al menos una de las instalaciones en cualquier momento.
La Voyager 2 es la rara excepción. Con el fin de realizar un sobrevuelo cercano de la luna Tritón de Neptuno en 1989, la sonda voló sobre el polo norte del planeta. Esa trayectoria lo desvió hacia el sur en relación con el plano de los planetas y se ha estado dirigiendo en esa dirección desde entonces. Ahora, a más de 18.800 millones de kilómetros de la Tierra, la nave espacial está tan al sur que no tiene una línea de visión con antenas de radio en el hemisferio norte.
DSS43 es la única antena en el hemisferio sur que tiene un transmisor lo suficientemente potente y que transmite la frecuencia correcta para enviar órdenes a la nave espacial distante. El gemelo de movimiento más rápido de la Voyager 2, la Voyager 1, tomó un camino diferente más allá de Saturno y puede comunicarse a través de antenas en las dos instalaciones DSN en el hemisferio norte. Las antenas deben enviar órdenes ascendentes a ambos Voyager en un rango de radiofrecuencia llamado banda S y las antenas deben enviar datos de enlace descendente desde la nave espacial en un rango llamado banda X.
Si bien los operadores de la misión no han podido controlar la Voyager 2 desde que DSS43 se desconectó, las tres antenas de radio de 34 metros de ancho en las instalaciones de Canberra se pueden usar juntas para capturar las señales que envía la Voyager 2 a Tierra. La sonda está enviando datos científicos desde el espacio interestelar, o la región fuera de la heliosfera de nuestro Sol: la burbuja protectora de partículas y campos magnéticos creados por el Sol que rodea los planetas y el Cinturón de Kuiper (la colección de pequeños cuerpos helados más allá de la órbita de Neptuno).
DSS43 comenzó a operar en 1972 (cinco años antes del lanzamiento de la Voyager 2 y la Voyager 1) y tenía solo 64 metros de ancho en ese momento. Se amplió a 70 metros en 1987 y ha recibido una variedad de mejoras y reparaciones desde entonces. Pero los ingenieros que supervisan el trabajo actual dicen que este es uno de los cambios de imagen más importantes que ha recibido el plato y el más largo que ha estado sin conexión en más de 30 años.
«La antena DSS43 es un sistema altamente especializado; solo hay otras dos antenas similares en el mundo, por lo que tener la antena bajada durante un año no es una situación ideal para la Voyager o para muchas otras misiones de la Nasa», dijo Philip Baldwin, director de operaciones para el Programa de Navegación y Comunicaciones Espaciales (SCaN) de la Nasa. «La agencia tomó la decisión de realizar estas actualizaciones para garantizar que la antena pueda seguir utilizándose para misiones actuales y futuras. Para una antena que tiene casi 50 años, es mejor ser proactivo que reactivo con un mantenimiento crítico».
Las reparaciones beneficiarán a otras misiones, incluido el rover Mars Perseverance, que aterrizará en el Planeta Rojo el 18 de febrero de 2021. La red también desempeñará un papel fundamental en los esfuerzos de exploración de la Luna a Marte, asegurando el soporte de comunicación y navegación tanto para el precursor como para las misiones tripuladas Atemisa a la Luna y Marte.
La Red de Espacio Profundo es administrada por JPL para el Programa SCaN, ubicado en la sede de la Nasa dentro de la Dirección de Misiones de Operaciones y Exploración Humana. La estación de Canberra es administrada en nombre de la Nasa por la agencia nacional de ciencia de Australia, la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization.
Las naves espaciale Voyager fueron construidas por JPL, que continúa operando ambas. JPL es una división de Caltech en Pasadena. Las misiones Voyager son parte del Observatorio del Sistema de Heliofísica de la Nasa, patrocinado por la División de Heliofísica de la Dirección de Misiones Científicas en Washington.
