GIOTTO

 

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DESCRIPCIÓN DE LA MISIÓN:

      En 1986 el cometa Halley volvía a visitarnos. Pero esta vez, la humanidad estaba preparada para estudiarlo a fondo y se enviaron varias sondas hacia él. Giotto fue la contribución de la ESA. Los principales objetivos de la misión eran:

      Se dotó a Giotto de una trayectoria que le permitiría entrar en la cola del cometa y acercarse a sólo 500 Km. del núcleo. Era una misión suicida, pues nadie esperaba que la nave sobreviviera a los impactos de las partículas de polvo generadas por el cometa.

      El 12 de marzo de 1986, los instrumentos de la nave detectaron las primeras partículas procedentes del Halley. Veintidós horas después, Giotto entró en la cola del cometa y empezó a enviar imágenes a la Tierra. La nave se aproximaba al núcleo volando a 68 Km/s., pero la tasa de impactos creció alarmantemente. Sólo 7.6 segundos antes de alcanzar la distancia mínima prevista, la nave recibió el impacto de una gran partícula (de un gramo de peso) que la hizo girar. Se perdió el contacto con la Tierra. Pero sorprendentemente, el robusto sistema de la nave estabilizó su movimiento y el contacto fue restablecido 32 minutos después: Giotto todavía estaba "viva". Para entonces la sonda ya había pasado el núcleo cometario a una distancia de 596 Km. (algo mayor que la prevista) y se dirigía de nuevo al espacio interplanetario.

      Alrededor de 2112 imágenes fueron enviadas antes de interrumpir las comunicaciones. Éstas revelaron por primera vez la forma del núcleo de un cometa. La más espectacular puede verse aquí. Además, los datos enviados ayudaron a conocer la estructura y formación de estos espectaculares astros.

      Giotto sufrió graves daños tras el impacto con la gran partícula de polvo. Sin embargo, la nave todavía disponía de 60 Kg. de combustible, con lo que se optó por prolongar la misión. Unas pequeñas correcciones orbitales aseguraron que la nave retornaría a la Tierra casi dos años después de su lanzamiento. El 2 de abril de 1986 la nave entró en hibernación con la esperanza de ser despertada para cubrir una nueva misión.

      En Febrero de 1990, 1149 días después, se envió la señal de reanimación a Giotto. Dos horas después se recibió la respuesta en el DSCC de Madrid. En una semana el control fue restablecido y el equipo de la ESA fue capaz de determinar el estado de la nave. A pesar de que cuatro instrumentos, incluida la cámara, estaban inutilizados, se decidió redirigir la pequeña y fuerte nave hacia un segundo cometa, el Grig-Skjellerup. Usando la gravedad de la Tierra, se cambió la trayectoria de la sonda.

      Después de otra prolongada hibernación, Giotto fue conectada de nuevo el 9 de julio de 1992 y al día siguiente entró en la cola del cometa Grig-Skjellerup. Las condiciones eran muy diferentes a las del Halley: se viajaba a 14 Km/s y la tasa de producción de partículas era 200 veces menor. La sonda pasó a unos 170 Km. del núcleo, la mayor aproximación en vuelo a un cometa. El encuentro no produjo daños significativos a la nave.

      Tras unos pequeñas ajustes para su tercera hibernación, las operaciones de Giotto terminaron oficialmente el 23 de julio de 1992. El 1 de julio de 1999 Giotto pasó 'rozando' la Tierra a una distancia de 219000 km (la mitad de distancia que la Luna). No tuvo lugar ningún intento de despertar a la dormida nave, pero los observatorios del Hemisferio Sur fueron capaces de detectarla con grandes telescopios.
 

DESCRIPCIÓN DE LA NAVE:

      La nave Giotto fue construida por la British Aerospace, basándose en satélites GEOs de investigación construidos anteriormente por esta compañía. La modificación más importante fue la incorporación de un amortiguador para protegerla de los impactos de las partículas de polvo a gran velocidad desprendidas por el cometa durante la aproximación.

      En comparación con las naves más comunes, los 960 Kg. de Giotto eran muy modestos. Su cuerpo principal era un corto cilindro de 1,85 m. de diámetro por 1,1 m. de alto. Contenía tres plataformas interiores: la superior (30 cm de alto), la principal (40 cm.) y la experimental (30 cm). Cada una de ellas albergaba diferentes subsistemas e instrumental científico. En la parte superior del cilindro iba colocado un trípode que circundaba a la antena de alta ganancia, una antena-plato de 1,5 m. de diámetro. Con el trípode, la altura total de la nave llegaba a 2,85 m. El motor principal del cohete se encontraba en el centro del cilindro, con la tobera sobresaliendo por la parte inferior.

      El mayor reto de diseño era conseguir que Giotto sobreviviera a los impactos de las partículas de polvo de la cola del cometa Halley el tiempo suficiente como para acercarse a tomar fotografías nítidas del núcleo. La velocidad de la sonda en ese momento sería de 245000 km/h. A esa velocidad, una partícula de polvo de 0.1 g. tendría tanta energía que podría penetrar 8 cm. en aluminio sólido. Los ingenieros optaron por proteger a Giotto con dos placas separadas 43 cm.: en la parte frontal una placa de aluminio de 1 mm. de grosor vaporizaría las partículas más pequeñas, mientras una placa posterior de Kevlar de 12 mm. de grosor absorbería cualquier resto que traspasase la barrera frontal. Juntas podrían evitar impactos de partículas de hasta 1 g. de masa viajando 50 veces más rápido que una bala.

      Giotto transportaba una carga útil compuesta por los siguientes instrumentos científicos:

      La potencia eléctrica venía de un panel solar construido con 5032 celdas de silicio rodeando el cilindro exterior. Éstas suministraron 190 vatios de potencia durante el primer encuentro con el cometa Halley. Cuatro baterías de Ag-Cd fueron transportadas como equipo secundario cuando la nave estuviera en zona de sombra.

      Dada la forma cilíndrica de la nave, es obvio que estaba estabilizada por spin. La velocidad de rotación se estableció en 15 rpm. Durante el encuentro con el cometa Halley, la nave se aproximó con el escudo y el eje de rotación apuntando hacia el núcleo, mientras que la antena continuó apuntando hacia la Tierra (unos 44 grados de diferencia), asegurando así la no interrupción de las comunicaciones.

COMUNICACIONES:

     El enlace entre Giotto y la Tierra operaba en banda X, cerca de los 8.3 GHz. El seguimiento de la misión lo proporcionó la Deep Space Network así como otras estaciones terrestres de la NASA.

      Durante la fase crucero la nave fue controlada desde el Centro de Operaciones Espaciales Europeo (ESOC) en Weilheim, Alemania. Durante las cuatro horas de encuentro con el Cometa Halley, se empleó la antena de 64 metros del complejo de la DSN en Australia.
 

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