jueves, 3 de agosto de 2017

LAS NAVES “VOYAGER´S” HAN ENSEÑADO COMO TENEMOS QUE ESCUCHAR EL ESPACIO

Con el fin de "hablar" con las Naves Espaciales Voyager, la NASA tuvo que saltar adelante en la tecnología de la comunicación espacial. En la imagen de arriba, una antena de 64 metros de ancho en Goldstone, California, se amplía a 70 metros. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech 

A medida que las Naves gemelas Voyager de la NASA estaban cambiando nuestra comprensión del sistema solar, también estimularon un salto en las comunicaciones espaciales.
El impacto de la misión sigue siendo visible en el desierto de Mojave en California. Allí, en el Complejo de Comunicaciones Espaciales Profundas Goldstone de la NASA, los arcos de los platos de antenas miran por encima de las colinas escarpadas. Goldstone fue el primer lugar donde las dos Voyager’s comenzaron a cambiar el paisaje. Cuanto más lejos viajaban, más grandes eran estos platos para poder enviar y recibir ondas de radio necesarias para rastrear y comunicarse con las sondas.
A partir de la década de 1970, los equipos de construcción construyeron nuevos platos y ampliaron los viejos. Estos platos ahora se elevan sobre el desierto: El más grande tiene 70 metros de diámetro, un verdadero coloso. Sus hermanos menores tienen 34 metros (112 pies) de diámetro, más de dos autobuses escolares en sus puntos más anchos. Los platos tuvieron que crecer de sus originales 64 metros (210 pies) y 26 metros (85 pies), respectivamente.
Los tamaños de los platos expandidos se reflejaron en otros sitios de la NASA son los Deep Space Network (DSN) , ubicados en Madrid, España, Canberra y Australia. 
El DSN es administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, bajo la dirección de la agencia mediante el Programa de Comunicación Espacial y Navegación (SCaN).
La misión Voyager ayudó a impulsar esta evolución. Hoy, los Voyager están a más de 10 mil millones de millas de la Tierra, y la Voyager 1 ha pasado la heliosfera - la burbuja que contiene el Sol, los planetas y el viento solar. Las grandes distancias entre las sondas y la Tierra han requerido "orejas" más grandes y mejores, las que permiten escuchar sus señales cada vez más débiles.
"En cierto sentido, Voyager y la DSN crecieron juntos", dijo Suzanne Dodd de JPL, directora de la Dirección de Redes Interplanetarias y directora de proyectos de Voyager desde 2010. "La misión fue un terreno probatorio para la nueva tecnología, tanto en el espacio profundo Como en la Tierra”.

El DSN fue fundado formalmente en 1963, con el hardware y el personal que emparejaron las primeras necesidades de NASA. Las misiones de Apolo; La exploración del programa Viking de Marte; Las sondas Pioneer y Mariner: todas dependían de las antenas de radio del DSN.
Pero a finales de los años setenta, la red estaba sufriendo una serie de cambios rápidos. Además de ampliar el tamaño de los platos, la NASA también estaba explorando el concepto de antenas de montaje, dijo Marie Massey, gerente de Goldstone. Al señalar múltiples antenas hacia las naves espaciales Voyager, los operadores podrían aumentar su señal, dándoles la fuerza de una antena gigante.
"El DSN probó el concepto", dijo Massey, quien comenzó a trabajar como operador de la estación Goldstone en 1978.
Las matrices también se llevaron a cabo en los otros sitios de DSN en Madrid y Canberra. Se necesitarían varias antenas en cada uno de los sitios de la DSN para recoger las imágenes de Urano de Voyager 2 en 1986 y crear la primera matriz para un encuentro planetario en comunicaciones espaciales profundas.
Tres años más tarde, Voyager 2 encontró a Neptuno - que requirió más cambios. La señal era tan débil que las matrices utilizadas en 1986 no eran suficientes. La NASA completó las expansiones de los platos de 230 pies del DSN justo antes del vuelo, añadiendo un impulso adicional a la señal.
La agencia también contó con la ayuda de antenas no DSN. El Observatorio Nacional de Radio Astronomía ofreció su Antena Muy Grande en Nuevo México; El Observatorio Parkes de Australia y el Centro Espacial Profundo Usuda de Japón también prestaron sus oídos a la ciencia de la Voyager.
"Hoy en día, las agencias espaciales son prestatarios de antenas para ayudarse mutuamente, algo que comenzó con Voyager", dijo Leslie Deutsch de JPL, subdirector de la Dirección de Red Interplanetaria. Deutsch ayudó a investigar cómo realizar los primeros arreglos de la NASA y cómo incorporar las antenas no-DSN en ese trabajo.
Las matrices que utilizan estas antenas masivas siguen siendo vitales para las señales distantes de la misión Voyager. El transmisor en cada uno de los Voyager’s es lo suficientemente fuerte como para alimentar una bombilla de refrigerador ordinario. En el momento en que esas señales llegan a la Tierra, son una décima parte de una billonésima de billones de vatios.
También hubo otros cambios en el DSN. Un sistema de telemetría diseñado por JPL que alteraría la forma en que se transmitían los datos. Los Voyager’s fueron la primera nave espacial en utilizar el código de corrección de errores de Reed-Solomon, que aumentó su velocidad de datos.
Todo esto facilitó a los Voyager hacer nuevos descubrimientos y enviar imágenes icónicas como "el retrato de familia". Pero también significaba que el DSN estaba cambiando: Estaba evolucionando para una nueva era espacial, en la que la exploración era rica y frecuente.
"Hemos pasado de una misión planetaria primaria a investigar muchas ubicaciones en nuestro sistema solar al mismo tiempo", dijo Dodd.
Fuente: JPL-Caltech NASA 02.agosto.2017

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Traducción libre de Soca