Download Vehículos espaciales.
Document related concepts
Transcript
Vehículos espaciales. Los vehículos espaciales son construcciones destinadas a desplazarse en el espacio que existe en el exterior de la atmósfera terrestre y en las superficies de otros planetas, cometas, lunas, etc… Desde los días del Spútnik y del Explorer 1, miles de naves espaciales han ido al espacio, algunas de ellas llevando pasajeros humanos. La primera persona que orbitó la Tierra fue el ruso Yuri Gagarin, el 12 de abril de 1961. El primer norteamericano en hacer lo mismo fue John Glenn, que completó tres órbitas el 20 de febrero de 1962; más de 26 años más tarde, a la edad de 77 años, Glenn retornó al espacio abordo de la lanzadera espacial. John Glenn entrando en su cápsula Mercury. El vuelo de Glenn fue el primero del Proyecto Mercury que preparó el misil Atlas. Fue seguido (en los EE.UU.) por el "Gémini" cuyas cápsulas con dos hombres abordo fueron puestas en órbita por cohetes Titán, mas potentes. Luego vinieron las misiones Apolo con tres hombres, primero volando alrededor de la Luna y luego alunizando sobre su superficie, el 20 de julio de 1969. En total se consiguieron 6 alunizajes con éxito Estaciones espaciales Uno de los momentos históricos de los viajes espaciales fue el lanzamiento de la estación espacial Mir que se fue agrandando gracias a diferentes módulos espaciales. La construcción de la Estación Espacial Internacional comenzó en noviembre de 1998 con la puesta en órbita de módulo ruso "Zarya", seguido en diciembre por el Unity de la NASA. Trasbordador espacial : El sistema de Transbordador Espacial de la NASA, es la primera nave espacial reutilizable y la primera capaz de poner satélites en órbita, y traerlos de vuelta a la superficie. Cada transbordador tiene una vida útil de 100 lanzamientos. La flota de transbordadores espaciales, junto con los vehículos soviéticos, se ha encargado de elevar los distintos módulos de la Estación Espacial Internacional, así como de la provisión regular de suministros. Los vuelos tripulados actuales se fundamentan el la lanzadera espacial, un cohete reutilizable con alas cortas, que le permiten aterrizar en una pista como un aeroplano. Los cohetes de la lanzadera utilizan unas 700 toneladas de hidrógeno y oxígeno líquidos, un combustible más eficaz; adicionalmente lleva dos cohetes de combustible adosados, con un peso de 600 toneladas cada uno. Sondas espaciales Una sonda espacial es un dispositivo que se envía al espacio con el fin de estudiar cuerpos de nuestro Sistema Solar, tales como planetas, satélites, asteroides o cometas. En la actualidad existen 5 sondas en ruta hacia las afueras del sistema solar. La más alejada es la Voyager 1, que ya ha abandonado el sistema y se encuentra unas 3 veces más lejos que Plutón. La sonda más reciente dirigida hacia los confines de la galaxia es la New Horizons, camino de Plutón. Se está experimentando con nuevos sistemas de propulsión que permitan a estos ingenios alcanzar mayores velocidades: las dos tecnologías más desarrolladas son la propulsión iónica, ya probado en las sondas Smart 1, Deep Space 1 y Dawn, entre otras, y la tecnología de vela solar, que se intentó poner a prueba en 2001 con la sonda Cosmos 1, aunque debido a un fallo técnico en el cohete de lanzamiento no logró alcanzar la órbita. Satélites artificiales. Los satélites artificiales son naves espaciales fabricadas en la Tierra y enviadas en un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que envía una carga útil al espacio exterior. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de lunas, cometas, asteroides, planetas, estrellas o incluso galaxias. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial. Tipos de satélites artificiales. Satélites científicos: Empezaron a lanzase en la década de los años 50, y hasta ahora tienen como principal objetivo estudiar la Tierra -superficie, atmósfera y entorno- y los demás cuerpos celestes. En el inicio de la exploración espacial, se consideró prioritario conocer las condiciones que imperaban sobre un objeto que girara repetidamente alrededor del planeta. Esto era necesario, pues poco tiempo más tarde el propio hombre debería viajar al espacio. Estos aparatos permitieron que el conocimiento del Universo sea mucho más preciso en la actualidad. Satélites de comunicaciones: Se ubican en la intersección de la tecnología del espacio y la de las comunicaciones. Constituyen la aplicación espacial más rentable y, a la vez, más difundida en la actualidad. Las transmisiones en directo vía satélite ya son parte de nuestra cotidianeidad, por lo que no tienen ningún carácter especial. Para la difusión directa de servicios de televisión y radio, telefonía y comunicaciones móviles sólo son necesarios sencillos receptores y antenas parabólicas cada día más pequeñas. Satélites de meteorología: Estos satélites, aunque se puede afirmar que son científicos, son aparatos especializados que se dedican exclusivamente a la observación de la atmósfera en su conjunto. La comprensión de la física dinámica atmosférica, el comportamiento de las masas nubosas o el movimiento del aire frío o caliente resultan indispensables para realizar predicciones del clima, pues sus efectos impactan de manera irremediable las actividades de los seres humanos aquí en la Tierra. El primer satélite meteorológico fue el Tiros-1 (lanzado en abril de 1960); luego le siguieron los ESSA, ITOS, Nimbus, NOAA y Meteor, por mencionar algunos. A estos artefactos se debe el descubrimiento del agujero en la capa de ozono. Algunos de éstos se colocan en órbitas no geoestacionarias, como los que pasan sobre los polos de la Tierra y posibilitan una cobertura de toda la superficie de ella. Otros satélites meteorológicos de órbita geoestacionaria como el SMS, GOES y Meteosat pueden cubrir todo un hemisferio y permiten seguir el comportamiento de fenómenos como la temporada de huracanes, el avance de las grandes borrascas, los frentes fríos, el conocimiento de la temperatura de la atmósfera en cada nivel altimétrico, la presión, la distribución del vapor de agua y, con ello, el porqué de las sequías o los efectos de la contaminación, entre muchos otros fenómenos más. Hoy en día, la Organización Meteorológica Mundial coordina la recolección, procesamiento y difusión de información y datos meteorológicos y oceanográficos provenientes de una constelación de satélites meteorológicos tanto geoestacionarios como de órbita polar, enlazados a 10 mil estaciones terrenas y mil estaciones de observación en altitud, además de otras fuentes de información meteorológica, provenientes de barcos, aeronaves, boyas y otros artefactos que trabajan de manera coordinada para transmitir diariamente a todo el mundo, en tiempo real, más de 15 millones de caracteres de datos y 2 mil mapas meteorológicos. Satélites de navegación: Desarrollados originalmente con fines militares al marcar el rumbo de misiles, submarinos, bombarderos y tropas, ahora se usan como sistemas de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en inglés) para identificar locaciones terrestres mediante la triangulación de tres satélites y una unidad receptora manual que puede señalar el lugar donde ésta se encuentra y obtener así con exactitud las coordenadas de su localización geográfica. Los satélites actuales dedicados a esta tarea (Transit, Navstar GPS, Tsikada, Parus, Uragan, etc.) utilizan frecuencias bajas y medias que están abiertas al público, lo cual ha posibilitado la aparición de múltiples receptores comerciales. Una de las aplicaciones de estos satélites la realiza con éxito la navegación aérea, que está empezando a aprovecharla en los aterrizajes de las aeronaves, ello le supone una guía económica y muy segura para esas actividades. En los sistemas GPS, tanto el satélite como el equipo receptor en Tierra emiten una señal con una determinada frecuencia, ambas sincronizadas gracias a los relojes atómicos que dichas unidades poseen, el receptor recibe la señal del satélite que se halla a gran altitud, la distancia entre ambos equipos hace que la señal proveniente del satélite llegue con una diferencia de fase con respecto a la señal emitida por el receptor. La medición de esta diferencia en las fases permite calcular la distancia que separa al equipo en Tierra del satélite. Utilizando tres satélites a la vez, podemos obtener las coordenadas de latitud, longitud y altitud del equipo receptor en Tierra. Usando un cuarto satélite es, incluso, posible conseguir datos sobre la velocidad con la que nos desplazamos y el nivel de precisión aumenta mucho. Otra faceta de los satélites de navegación se encuentra en la búsqueda y el rescate (COSPAS/SARSAT). En estos casos los receptores son vehículos dedicados a otras tareas, que además están equipados con receptores especiales. Cuando una embarcación se pierde en alta mar, puede enviar señales que el satélite recibirá y reenviará al puesto de rescate más próximo, incluyendo sus coordenadas aproximadas. Satélites militares: Son aquellos que apoyan las operaciones militares de ciertos países, bajo la premisa de su seguridad nacional. La magnitud de sus programas espaciales militares es tan grande y secreta que hasta hace poco sólo se podía valorar por el número de lanzamientos que suponía. Uno de los aspectos fundamentales del equilibrio armamentista durante la Guerra Fría fue la posibilidad de una respuesta adecuada ante cualquier ataque enemigo. Para ello, era necesario conocer con la suficiente antelación el despegue de un misil desde cualquier punto del globo terráqueo. Entonces, se fabricaron los satélites de alerta inmediata, que detectan cualquier lanzamiento, tanto de cohetes comerciales como militares. En un principio, E.U. inició esta actividad utilizando grandes antenas terrenas, después lanzaron satélites del tipo Midas o DSP, los cuales poseen sensores infrarrojos que detectan el calor producido por los gases del escape de los motores de un misil. Dado que el tiempo de funcionamiento de los motores de uno de estos vehículos suele ser inferior a los 10 ó 15 minutos, la detección debe hacerse lo antes posible, dando tiempo a responder al ataque. Rusia, por su parte, usa los satélites Oko y Prognoz. Los océanos son un escenario en el que se han desarrollado espectaculares batallas navales y un lugar en el que patrullan barcos y submarinos de todas clases. Estos últimos pueden estar equipados con misiles nucleares y su movilidad y ocultación bajo el agua los hace muy peligrosos. Por eso, se han desarrollado satélites que tratan de localizarlos. Es el caso de los White Cloud americanos o los RORSAT/EORSAT soviéticos. Algunos satélites especiales -cuya identidad es protegida con mayor recelo- pueden realizar escuchas electrónicas, que permiten captar conversaciones telefónicas o radiofónicas desde enormes distancias. Algunas de ellas podrían consistir en órdenes de ataque, las cuales hay que interceptar. Es tal el éxito de estos satélites que muchas de las transmisiones deben ser codificadas. Destacan aquí los programas Jumpseat, Chalet/Vortex, Orion, Magnum/Aquacade, Tselina, etcétera. Hecho por: Guillermo Moreno Raga