Un equipo de ingenieros en los
Estados Unidos y Europa sometió a la nave espacial Sentinel-6 Michael Freilich
a una batería de pruebas para prepararla para el despegue a finales de este
año.
Una vez que el satélite Sentinel-6
Michael Freilich de última generación se lance en noviembre, recopilará los
datos más precisos hasta el momento sobre el nivel del mar, un indicador clave
de cómo el calentamiento climático de la Tierra está afectando los océanos, el
clima y las costas.
Pero primero, los ingenieros deben
asegurarse de que la nave espacial pueda sobrevivir a los rigores del
lanzamiento y de operar en el duro entorno del espacio. Ahí es donde entra
la prueba meticulosa.
A
finales de mayo, los ingenieros terminaron de poner la nave espacial, que se
está construyendo en Alemania, a través de una batería de pruebas que comenzó
en noviembre de 2019. "Si puede sobrevivir a todos los abusos, la
pusimos deliberadamente en el suelo, entonces está lista para el espacio",
dijo John Oswald, subdirector de proyectos de la misión en el Laboratorio de
Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.
La
nave espacial Sentinel-6 Michael Freilich es parte de la misión
Copernicus Sentinel-6 / Jason-CS (Continuity of Service), un
esfuerzo conjunto de Estados Unidos y Europa en el que se lanzarán dos
satélites idénticos con cinco años de diferencia.
La
nave espacial se unirá a la constelación de satélites Copérnico que constituye
el Programa de Observación de la Tierra de la Unión Europea.
Una
vez en órbita, cada satélite recogerá mediciones del nivel del mar hasta el
centímetro para el 90% de los océanos del mundo.
Los
datos se sumarán a casi 30 años de información recopilada por una serie
ininterrumpida de satélites conjuntos de EE. UU. Y Europa, creando un
conjunto de datos de 40 años sobre el nivel del mar sin precedentes e
ininterrumpido.
La
nave espacial también medirá la temperatura y la humedad de la atmósfera de la
Tierra, que puede usarse para ayudar a mejorar los pronósticos del tiempo y las
predicciones de huracanes.
Estas
medidas son importantes porque los océanos y la atmósfera están estrechamente
conectados. "Estamos cambiando nuestro clima, y la
señal más clara de ello es el aumento de los
océanos", dijo Josh Willis, científico del
proyecto de la misión en JPL. "Más del 90% del calor atrapado por
los gases de efecto invernadero va al océano". Ese calor hace
que el agua de mar se expanda, lo que representa aproximadamente un tercio
del promedio mundial del aumento actual del nivel del mar.
El
agua de deshielo de los glaciares y las capas de hielo representan el resto.
"Para
la ciencia del clima, lo que necesitamos saber no es solo el nivel del mar hoy,
sino el nivel del mar en comparación con hace 20 años. Necesitamos registros
largos para hacer la ciencia del clima", dijo Willis.
Seis
instrumentos científicos son clave para esa tarea. Dos de ellos trabajarán
en concierto para medir la distancia desde el satélite hasta la superficie del
océano. Esa información, combinada con datos de otros tres instrumentos
que establecen con precisión la posición del satélite en órbita y un sexto que
medirá las rebanadas verticales de la atmósfera en cuanto a temperatura y
humedad, ayudará a determinar los niveles del mar en todo el mundo.
Poner
a prueba
Para
garantizar que los instrumentos científicos funcionarán una vez que lleguen al
espacio, los ingenieros enviaron el Sentinel-6 Michael Freilich a una
instalación de prueba cerca de Munich y ejecutaron el satélite a través de un
guante a partir de noviembre de 2019.
Primero:
La prueba de vibración, donde los ingenieros sometieron el satélite Sentinel-6
Michael Freilich a los tipos de sacudidas que experimentará mientras está
conectado a un cohete SpaceX Falcon 9 que explota en órbita. Luego, en
diciembre, los ingenieros probaron la nave espacial en una gran cámara de vacío
y la expusieron a las temperaturas extremas que encontrará en el espacio, que
van desde 149 a menos 292 grados Fahrenheit (65 a menos 180 grados Celsius).
Los
siguientes dos ensayos tuvieron lugar a fines de abril y mayo. La prueba
de acústica, realizada en abril, aseguró que el satélite podría soportar los
ruidos fuertes que ocurren durante el lanzamiento. Los ingenieros
colocaron la nave espacial en una cámara de aproximadamente 1,000 pies
cuadrados (100 metros cuadrados) equipada con enormes altavoces. Luego
lanzaron el satélite con cuatro ráfagas de sonido de 60 segundos, con el pico
más alto alrededor de 140 decibelios. Eso es como pararse al lado del
motor de un avión cuando el avión despega.
Finalmente,
en la última semana de mayo, los ingenieros realizaron una prueba de
compatibilidad electromagnética para asegurarse de que los sensores y la
electrónica del satélite no interfieran entre sí o con la recopilación de
datos.
La
misión utiliza instrumentos de última generación para realizar mediciones
precisas, por lo que la menor interferencia podría comprometer esos datos.
Normalmente,
los ingenieros de JPL ayudarían a realizar estas pruebas en persona, pero dos
de los ensayos tuvieron lugar después de que se hubieran establecido medidas de
seguridad de distanciamiento social debido a la pandemia de coronavirus. Entonces,
los miembros del equipo elaboraron un sistema para apoyar a sus homólogos en
Alemania de forma remota.
Para
dar cuenta de la diferencia de zona horaria de nueve horas, los ingenieros en
California retiraron los turnos desde la medianoche hasta las 10 de la mañana
durante varias semanas, consultando con colegas en Alemania a través de
llamadas telefónicas, videoconferencias, salas de chat y mensajes de texto. "A
veces era confuso, mantener todos los canales y grupos funcionando al mismo
tiempo en el medio de la noche, pero me impresionó nuestro equipo",
dijo Oswald.
¿El
resultado de todo ese esfuerzo? "Las pruebas están completas y los
resultados preliminares se ven bien", dijo Oswald. Los miembros
del equipo pasarán las próximas semanas completando el análisis de los
resultados de la prueba y luego preparando el satélite para su envío a la Base
Vandenberg de la Fuerza Aérea en California para su lanzamiento este otoño.
Acerca
de la misión
Copernicus
Sentinel-6 / Jason-CS está siendo desarrollado
conjuntamente por la Agencia Espacial Europea (ESA), la Organización
Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT), la NASA
y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), con el apoyo
financiero de la Comisión Europea y el apoyo del Centro Nacional de Estudios
Espaciales de Francia (CNES).
El
primer satélite Sentinel-6 / Jason-CS que se lanzará lleva el nombre del ex
director de la División de Ciencias de la Tierra de la NASA, Michael Freilich.
Seguirá
al satélite de observación del nivel del mar más reciente de EE. UU. Y Europa, Jason-3,
que se lanzó en 2016 y actualmente proporciona datos.
Las
contribuciones de la NASA a la misión Sentinel-6 son tres de las cargas útiles
de los instrumentos científicos para cada uno de los dos satélites Sentinel-6,
incluido el Radiómetro de microondas avanzado, el Sistema global de navegación
por satélite: Ocultación de radio y la matriz de reflector láser.
La
NASA también está contribuyendo con servicios de lanzamiento para esos
satélites, sistemas terrestres que respaldan la operación de los instrumentos
científicos proporcionados por JPL, los procesadores de datos científicos para
dos de estos instrumentos y el apoyo para el equipo internacional de ciencia de
topografía de superficie oceánica.
Para
obtener más información sobre el estudio de la NASA sobre el aumento del
nivel del mar, visite: https://sealevel.nasa.gov
