La sonda china Tianwen 1 se hace un ‘selfie’ en el espacio profundo

Por Daniel Marín

A estas alturas estamos acostumbrados a que las sondas espaciales se hagan selfies de todo tipo en el espacio. Este tipo de imágenes son más útiles de lo que pudiera parecer. Además de servir de excelentes relaciones públicas, permite calibrar las cámaras y estudiar el estado de los vehículos en el espacio. En algunas misiones la toma de selfies ha alcanzado un nivel de mayor sofisticación gracias al empleo de cámaras desplegables. La agencia espacial japonesa JAXA domina esta técnica, que ha probado con éxito en varias misiones de espacio profundo como Ikaros o Hayabusa 2. Pero parece que China no quiere quedarse atrás y también la ha implementado en su primera —ejem, sin tener en cuenta a la malograda Yinghuo 1— misión a Marte. Precisamente, hoy la Agencia Espacial China ha publicado unas cuantas fotografías de la sonda Tianwen 1 rumbo a Marte tomadas por una cámara desplegable de este tipo.

La sonda Tianwen 1 en órbita solar camino a Marte vista por su cámara desplegable (CNSA).

El equipo de la misión decidió incluir en la nave un pequeño dispositivo equipado con dos lentes de gran angular situadas en extremos opuestos. Al expulsar este dispositivo de la sonda una vez que las condiciones de iluminación fueron las adecuadas, las cámaras comenzaron a tomar una fotografía por segundo para intentar pillar toda la sonda en el encuadre, ya que por, motivos de sencillez, la cámara carece de control de posición propio y básicamente se ha limitado a dar tumbos en el espacio una vez fue desplegada mediante muelles. Las imágenes fueron enviadas a la sonda vía wifi y luego retransmitidas a la Tierra. Los medios chinos han dado especial importancia a la bandera nacional que lleva la sonda y que se ve en la imagen, con unas dimensiones de 39 x 26 centímetros y 144 gramos de peso. La bandera ha recibido un tratamiento de impresión especial para evitar que la radiación solar la desgaste demasiado rápido.

Vista de la cámara desplegable desde la Tianwen 1 (CNSA).

La sonda Tianwen 1 (天问一号), de 4920 kg de masa, fue lanzada el pasado 23 de julio de 2020 mediante un cohete Larga Marcha CZ-5 que despegó desde Wenchang. Actualmente ya ha recorrido 188 millones de kilómetros y ahora se halla a 24,1 millones de kilómetros de distancia de la Tierra en línea recta. Cuando estaba a 1,2 millones de kilómetros, la sonda tomó una imagen de la Tierra y la Luna juntas (que, todo hay que decir, no es especialmente espectacular). El 1 de agosto a las 23:00 UTC la sonda efectuó su primera corrección de trayectoria —o TCM-1 (Trajectory Correction Maneuver en inglés, 进行中途修正 en mandarín)— usando su motor principal de 3 kilonewton de empuje. El 20 de septiembre a las 15:00 realizó la segunda maniobra, TCM-2, mediante un encendido de veinte segundos de duración, pero en esta ocasión se usaron cuatro de los impulsores de 120 newtons de empuje en vez del motor principal.

La Tierra y la Luna vistas por la Tianwen 1 (CNSA).

Primera maniobra de la sonda (Xinhua).

Antes de llegar a Marte, Tianwen 1 tiene que llevar a cabo una maniobra de espacio profundo para ajustar su órbita y entre dos y tres maniobras TCM adicionales. Tianwen 1 efectuará el encendido de inserción orbital alrededor de Marte el 11 de febrero de 2021 (la fecha precisa podría cambiar). La sonda permanecerá en una órbita altamente elíptica de 400 x 180 000 kilómetros con un periodo de diez días comprobando sus instrumentos. Luego, Tianwen 1 efectuará dos maniobras para reducir su apoastro hasta alcanzar una órbita con un periodo de dos días, desde donde cartografiará la zona de aterrizaje del rover, que todavía no ha sido bautizado oficialmente. En mayo se liberará la cápsula con el módulo de descenso. El proceso será complicado, porque el módulo de descenso carece de un sistema de propulsión propio. Eso quiere decir que el orbitador debe situarse en una trayectoria de colisión con Marte cinco horas antes de la entrada atmosférica y, dos horas más tarde, se liberará el módulo de descenso, que continuará hasta la superficie marciana. Después del despliegue, el orbitador volvería a su órbita anterior y frenará para reducir todavía más su apoastro hasta situarse en una nueva órbita con un periodo de ocho horas. Desde esta órbita, el orbitador actuará como retransmisor del módulo de descenso y el rover, enviando sus datos a la Tierra.

Maniobras de la Tianwen 1 (spaceflightfans.cn).

Maniobras detalladas alrededor de Marte (Weibo).

Fases del descenso (spaceflightfans.cn).

La cápsula con el módulo de aterrizaje, con una masa total de 1745 kg —de las cuales 1,3 toneladas corresponden al módulo de descenso con el rover propiamente dicho—, entrará a una velocidad de 4,8 km/s y tardará nueve minutos en descender y aterrizar sobre Marte («los nueve minutos de terror», versión China). Para ello usará un paracaídas supersónico, que se desplegará a 11 kilómetros de altura y reducirá la velocidad a 95 m/s, junto con motores hipergólicos, con un empuje de 7,5 kilonewton, que reducirán la velocidad a 1,5 m/s. A cien metros de altura sobre el suelo, el módulo de aterrizaje frenará su descenso y usará navegación autónoma mediante imágenes para elegir una zona de aterrizaje adecuada, una técnica empleada con éxito en las misiones lunares Chang’e 3 y Chang’e 4.

Zona de aterrizaje de la Tianwen 1 (Google Earth).

Datos del rover de Tianwen 1 (Weibo).

La zona de aterrizaje será la parte sur de Utopia Planitia (24,748º latitud norte, 110,318º longitud este), aunque es posible que las coordenadas precisas cambien en base a las observaciones que realice la propia sonda. China no tiene acceso a los datos de Marte recabados por sondas de la NASA y, aunque sí colabora con otras agencias, su estrategia en misiones de exploración del sistema solar pasa por apoyarse siempre que sea posible en sus propios datos. Esta estrategia es la que ha seguido en la Luna con el programa Chang’e. Las sondas Chang’e 1 y 2 se dedicaron a levantar un mapa detallado de nuestro satélite de cara a las siguientes misiones de aterrizaje. Tianwen 1 lleva trece instrumentos científicos, siete en el orbitador y seis en el rover. El rover, de 240 kg, tiene unas dimensiones de 2,6 x 3,0 x 1,85 metros y dispone de seis ruedas de 30 centímetros de diámetro. Está dotado de una antena de comunicaciones de 36 centímetros. La misión primaria del rover durará 92 días.

Otra vista de la Tianwen 1 en órbita solar (CNSA).

La Tianwen 1 ya ha demostrado que puede hacer fotos de sí misma en el espacio profundo. Ahora debe demostrar que es capaz de colocarse en órbita de Marte y aterrizar.

Fuente:  danielmarin.naukas.com