GEMINI IV EL PRIMER PASEO ESPACIAL

En el segundo vuelo tripulado del programa Gemini, el Gemini IV, tuvo lugar el primer paseo espacial de un astronauta americano, Edward H.White.El vuelo se realizó del 3 al 7 de Junio de 1965 y, en compañía del comandante James McDivet, completó 63 vueltas alrededor de la Tierra. El paseo espacial de White (EVA) duró 20 minutos, estando unido a la cabina con un cable de 8 metros de longitud, y moviéndose gracias a una pistola que disparaba chorros de oxígeno líquido. Se intentó acoplar la cápsula con el cohete (Agena), también en órbita, pero se desistió de ello a fin de no malgastar propulsante que necesitaban para su regreso a la Tierra. La duración del vuelo se acercó a 100 horas. 

El programa Gémini fue el desarrollo de una serie de misiones espaciales ejecutadas por la NASA luego de concluido el anterior programa Mercury y haber logrado Estados Unidos enviar un hombre al espacio. EL programa Gémini fue designado oficialmente el 3 en enero de 1962 y fue un paso intermedio necesario entre el proyecto Mercury y el Programa Apolo, este último con el objetivo de enviar astronautas a la luna. Con el fin de lograr esta meta, la NASA amplió el actual programa de vuelos espaciales tripulados en diciembre de 1961 para incluir el desarrollo de una nave espacial para dos personas. 

Objetivos 

Demostrar las posibilidades de encuentro espacial y acoplamiento que serían usadas durante las misiones Apolo cuando el módulo lunar se separara del módulo de comando en órbita alrededor de la Luna, y posteriormente se reuniría con la nave otra vez después de que los astronautas dejaran la superficie lunar. Otro de los objetivos de las misiones Gémini era el de extender la permanencia de los astronautas en el espacio hasta dos semanas. Esto es incluso más de lo que requerían las misiones Apolo. Perfeccionar los métodos de reentrada y aterrizaje de la nave espacial en las zonas seleccionadas como punto de aterrizaje. Obtener información adicional acerca de los efectos de la ingravidez en los miembros de la tripulación y para registrar sus reacciones fisiológicas durante los vuelos de larga duración. 

Características de la nave 

La nave Gémini era una versión mejorada de las Mercury y originalmente habían recibido el nombre de Mercury Mark II. Las mejoras se dieron tanto en el tamaño como en las capacidades de control. Las Géminis tenían un peso de más de 3.628,72 kilogramos, el doble de las Mercury. Pero por otra parte, a pesar de tener un aumento en el espacio de cabina del 50% ésta debía ser ocupada por dos astronautas en vez de uno como en las misiones Mercury. Otra de las diferencias de las naves Géminis es que poseían asientos eyectables en reemplazo de la torre de salvamento de las Mercury, además poseían mayor espacio de almacenamiento para las misiones de larga duración, las cuales requerían células de combustible en reemplazo de baterías para la generación de energía eléctrica. A diferencia de las Mercury, que sólo podían cambiar su orientación en el espacio, las Gémini tenían que usar las capacidades de maniobra orbital para el reencuentro con otra nave. Las Géminis tenían que desplazarse para adelante, hacia atrás, cambiar la orientación e incluso la órbita. Debido a la complejidad de las maniobras de reencuentro, las naves requerían la presencia de dos astronautas y el uso de las primeras computadoras a bordo para realizar complicados cálculos que ayudarían a establecer un reencuentro exitoso. 

Las naves utilizaron los vehículos de lanzamiento Titan II. El objetivo de reencuentro en una etapa avanzada era una Agena no tripulada, la cual era lanzada delante de la Géminis. Después de reunirse en órbita con su nave objetivo, la nariz de la Géminis se fijaba a un cuello de acoplamiento en la Agena. Para evitar retrasos en los vuelos Gémini, las naves eran de fácil mantenimiento y poseían subsistemas que podían ser reemplazados. Un módulo adaptador fijado a la parte trasera de la cápsula (el cual era expulsado antes de la reentrada) contenía oxígeno, combustible, y otros artículos de consumo. El primer lanzamiento consistió en una cápsula no tripulada en un vuelo suborbital que tuvo lugar el 19 de Enero de 1965. El cohete lanzador fue un Titán II y la cápsula fue recuperada flotando en el Atlántico, después de un viaje de 19 minutos de duración.

ODISEA DE TITAN-2: LA MISION CASSINI-HUYGENS

El 5 de abril de 2008 la misión fue extendida durante 27 meses más, siendo aprobados los correspondientes fondos para ello. Durante esa primera misión extendida, la nave espacial hizo 60 órbitas adicionales de Saturno, 26 vuelos sobre Titán, siete a Encélado y uno a cada uno de los satélites Dione, Rea y Helena. También permitió observar los anillos de Saturno mientras el Sol los iluminaba de canto, revelando una multitud de detalles nunca vistos antes sobre la estructura de los mismos. 

 La misión comenzó el 1 de julio de 2008 y fue denominada Cassini Equinox Mission, ya que durante ese nuevo periodo, el 10 de agosto de 2009, se produciría el equinoccio de invierno en Saturno. Como se indicó antes, el eje de Saturno está inclinado con respecto a su órbita alrededor del Sol, por tanto, Saturno tiene estaciones como resultado de esta inclinación. Pero en Saturno, una estación dura algo más de siete años terrestres. En febrero de 2010 se aprobó una segunda extensión para el periodo comprendido desde septiembre de 2010 hasta mayo de 2017. En este tiempo, Cassini debería realizar otras 155 órbitas alrededor de Saturno, 54 nuevas aproximaciones a Titán y 11 vuelos a Encélado para estudiar más detenidamente estos dos satélites. 

Esta extensión se denominó Cassini Solstice Mission, ya que se el solsticio de verano en Saturno tendría lugar el 24 de mayo de 2017. Con estas dos extensiones se ha podido estudiar un periodo completo estacional. El 22 de abril de 2017, un vuelo de aproximación a Titán cambió la órbita de Cassini permitiendo que la nave pasara a través del hueco entre las capas superiores de la atmósfera de Saturno y el anillo más interior, el anillo F. Hubo un total de 22 vuelos entre las nubes de Saturno y el anillo interior antes de que una aproximación final a Titán el 12 de septiembre impulsó a Cassini hacia la atmósfera del planeta para su total destrucción el 15 de septiembre. 

DESCUBRIMIENTOS Y RESULTADOS CIENTÍFICOS OBTENIDOS 

Antes de Cassini, sólo se tenía una idea de los descubrimientos que esperaban en Saturno. Las naves Pioneer 11 y Voyagers 1 y 2 se aproximaron a Saturno a bastante distancia hace décadas, tomando fotografías, y haciendo mediciones y observaciones a medida que pasaban. Estas misiones arrojaron nueva luz sobre el complicado sistema de anillos de Saturno, descubrieron nuevas lunas e hicieron las primeras mediciones de la magnetosfera de Saturno. Pero estos encuentros relativamente rápidos no permitieron tiempo para una investigación científica más extensa. Cassini comenzó el primer estudio en profundidad y de cerca de Saturno y su sistema de anillos y lunas en 2004. Se convirtió en la primera nave espacial en orbitar Saturno, comenzando una misión que ha proporcionado multitud de datos durante más de una década. 

Este sistema planetario ha resultado ser un terreno rico para la exploración y los descubrimientos, y los hallazgos científicos de Cassini han cambiado el curso de la exploración planetaria futura. Los datos de la nave espacial Cassini y la sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea, que se hundió en la densa atmósfera de Titán para aterrizar en su superficie en 2005, han generado cientos de artículos científicos y han sido objeto de números especiales de las revistas científicas más importantes del mundo. Algunos de los descubrimientos científicos más sorprendentes han venido de encuentros con las fascinantes y dinámicas lunas de Saturno. 

Las observaciones de Cassini de la luna más grande de Saturno, Titán, han dado a los científicos un vistazo de lo que la Tierra podría haber sido antes de que la vida evolucionara. Ahora creen que Titán posee muchos elementos atmosféricos y orográficos parecidos a los de la Tierra, incluyendo lagos, ríos, canales, dunas, dunas, lluvia, nubes, montañas y posiblemente volcanes, aunque la naturaleza de todos ellos es muy distinta a sus contrapartes terrestres. Encélado, también, resultó ser una rica fuente de descubrimientos. El rocío de partículas heladas arrojadas por sus géiseres forma una columna tres veces más alta que la anchura del propio Encélado. Cassini confirmó que estas partículas alimentan el anillo más extenso de Saturno, el anillo E. 

 

ASTRONAUTICA: DUELO DE POTENCIAS

 

EL COMIENZO DE LA CARRERA ESPACIAL 

El 4 de octubre de 1957 los soviéticos lograron su primera hazaña, pusieron en órbita el Sputnik I y así consiguieron que los ojos del mundo se posaran en Moscú y en su gran proeza. El Sputnik era una esfera metálica de 58 centímetros de diámetro y de cuyo exterior sobresalían únicamente las antenas; orbitó la Tierra durante tres meses y completó 1400 revoluciones a la Tierra. 

A decir verdad, el Sputnik no cumplía una función trascendental ya que la tecnología desarrollada hasta el momento no había llegado tan lejos, así que dicho satélite solo emitía un pitido que podía captarse desde la superficie terrestre. No obstante, la importancia de tal suceso no puede subestimarse ya que fue la primera vez que el hombre logró enviar un artefacto al espacio exterior. Noviembre de 1957 Para noviembre del mismo año, en el que se envió el Sputnik I al espacio, la Unión Soviética anota su segundo punto, envía al espacio al Sputnik II, pero esta vez no se trataba de un satélite vacío, en esta ocasión el objetivo principal era enviar a un ser vivo al espacio con el fin de probar que era posible soportar la ausencia de gravedad y sobrevivir en órbita. Este satélite estaba tripulado por una perra llamada Laika, reclutada en las calles de Moscú. 

Diversas especies de animales fueron candidatas para este ensayo en el que se enviaría un organismo viviente al espacio. Así, se inició la búsqueda del animal que orbitaría la Tierra y fue así que se reclutaron varios canes de las calles de la capital soviética, debido a que los científicos e investigadores creyeron que un perro que estuviera sometido normalmente a condiciones extremas soportaría con menor dificultad el experimento. Enero de 1958 Los Estados Unidos tenían claro en este punto que estaban atrasados totalmente con respecto a la Unión Soviética, que se había anotado dos puntos con el lanzamiento del Sputnik 1 y el Sputnik 2. Por lo anterior se ven motivados a lanzar el primer satélite artificial norteamericano el 31 de Enero de 1958, el Explorer 1, y en cuya producción también tuvo que ver el científico alemán Werner von Braun. Este satélite pesaba alrededor de 15 kilogramos, en su interior contenía combustible, transmisores, instrumentos para medir las temperaturas, el impacto de meteoritos y una herramienta cuya función era medir la densidad de las moléculas atómicas en el espacio ultraterrestre. El 28 de febrero de ese mismo año el satélite cesó de transmitir, pero permaneció en órbita hasta marzo de 1970. Febrero de 1958 

La carrera espacial apenas comenzaba y por ahora los ganadores serían los soviéticos con un marcador de dos a uno, sin embargo, los norteamericanos debían procurar al menos un empate. Fue así que el 5 de febrero de 1958, los Estados Unidos ponen en órbita un pequeño satélite que los soviéticos despectivamente asemejaron con una naranja. El Vanguard 1 llegó a órbita tras varios fracasos, pero ha sido el satélite con más tiempo en órbita de la Tierra. De alguna manera este satélite es un precursor de lo que conocemos actualmente como nanosatélites ya que pesaba unos 9,7 kilogramos en órbita, con un perigeo de 300 kilómetros. 

Los satélites Vanguard tenían un diseño elemental que consistía en una esfera de aleación de aluminio y magnesio revestidos de oro. El diámetro y peso variaban en cada misión. En el caso del Vanguard 1 el satélite tenía un diámetro de unos 16,5 cm y una masa de 1,47 kg. El peso de los otros satélites de la serie aumentó progresivamente: el Vanguard 2 tenía una masa de 9,8 kg y el Vanguard 3 alcanzó los 45 kg. Este satélite no pretendía romper ningún récord: con sus 16,5 cm de diámetro y sus 1,47 kg de masa el Vanguard 1 estaba equipado con 6 antenas de 30 cm de largo que emitían señales en 108 MHz y 108.03 MHz para telemetría e ingeniería. Dos sensores térmicos monitorearon durante 16 días la temperatura interna del satélite para comprobar el revestimiento térmico empleado. 

Como es evidente, el Vanguard 1 era un satélite experimental que se empleó para medir la densidad atmosférica a pesar de que esa no era su función. Estuvo activo hasta mayo de 1964, año en que su señal se dejó de emitir. En conjunto, entre diciembre de 1957 y el 18 de diciembre de 1958 se realizaron once tentativas de lanzamiento de satélites Vanguard, de los cuales solo tres fueron exitosos. No obstante y a pesar del difícil historial, el Vanguard 1 llevó a cabo una función muy importante en los avances de la tecnología espacial. Desde tal momento, los satélites empezaron a emplear celdas solares fotovoltaicas. Los cálculos de la densidad atmosférica realizadas con el Vanguard 1 permitieron lograr conseguir una imagen más aproximada de la forma de la Tierra, y de alguna forma hace parte de los predecesores de los satélites geofísicos.

VEHICULOS ESPACIALES

 

Los vehículos espaciales se diseñan para cumplir misiones especificas muy concretas, de ahí que la variedad de vehículos existentes sea tan amplia. 

􀂄 Las misiones espaciales: 

􀂄 simples como poner en órbita un microsatélite 

􀂄 complejas como enviar seres humanos a la Luna o sondas al Sol. 

El Programa Espacial es muy amplio y se divide en “Segmentos” 

􀂄 Segmento Espacial: 

􀂄 Carga útil. 􀂄 Plataforma. 

􀂄 Segmento de Tierra: 

􀂄 Red de estaciones terrenas. 

􀂄 Centro de control de operaciones. 

􀂄 Segmento Lanzador: 

􀂄 Centro de lanzamiento.

 Vehículo lanzador. Satélites Artificiales 

􀂄 Un satélite artificial es un satélite creado y puesto en órbita por el ser humano. 

􀂄 Satélites de telecomunicaciones: estos satélites se utilizan para transmitir información de un punto a otro de la Tierra, en particular, comunicaciones telefónicas, datos o programas televisados. 

􀂄 Satélites de observación terrestre: estos satélites observan la Tierra, con un objetivo científico o militar. El espectro de observación es extenso: óptico, radar, infrarrojo, ultravioleta, escucha de señales radioeléctricas. 􀂄 Satélites de observación espacial: estos satélites observan el espacio con un objetivo científico. Se trata en realidad de telescopios en órbita. En estos satélites el espectro de observación también es amplio. El telescopio espacial Hubble es un satélite de observación espacial. 

􀂄 Satélites de localización: estos satélites permiten conocer la posición de objetos a la superficie de la Tierra. Por ejemplo, el sistema americano GPS, el sistema ruso GLONASS o el sistema europeo Galileo.