martes, 3 de diciembre de 2013

La sonda Mangalyaan ya está camino de Marte (32091)

La sonda india Mangalyaan (MOM) fue lanzada el 5 de noviembre de 2013, pero no ha sido hasta el sábado 30 de noviembre a las 19:06 UTC cuando finalmente ha abandonado la órbita terrestre rumbo a Marte. 
A diferencia de lo que suele ser habitual, la Mangalyaan no fue inyectada en una órbita hiperbólica con respecto a la Tierra mediante una única ignición, sino que ha llevado a cabo seis encendidos de su motor principal de 440 newtons de empuje para elevar el apogeo de la órbita poco a poco.
 La sexta y última ignición tuvo una duración de 22,15 minutos y también entraron en acción ocho conjuntos de pequeños motores de maniobra con un empuje de 22 newtons apoyando al motor principal, gastando un total de 198 kg de propergoles. 
El encendido comenzó mientras la sonda pasaba a 60 kilómetros de Johannesburgo (Sudáfrica) y finalizó cuando Mangalyaan se hallaba sobre Bangalore (India).

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Órbitas intermedias de Mangalyaan antes de alcanzar la velocidad de escape (ISRO).
El delta-v de la última maniobra fue de 647,96 m/s, mientras que los seis anteriores fue de 873 m/s en total. La velocidad final de Mangalyaan ha sido de 11,4 km/s, 0,7 km/s por encima de la velocidad de escape mínima para la órbita de la sonda (10,7 km/s). 
El apogeo de las órbitas intermedias ha sido de 23550, 28826, 40183, 71623, 78708, 118632 y 192918 kilómetros, respectivamente (la cuarta maniobra tuvo una delta-V menor de lo esperado, pero fue compensada por los encendidos posteriores).
¿Por qué tantos encendidos?
 La respuesta no es simple, pero el factor principal tiene que ver con el bajo empuje del motor de la Mangalyaan, 440 N frente a los 99200 N de la etapa Centaur que lanzó la sonda MAVEN recientemente. 
Las leyes de la mecánica orbital nos dicen que, si queremos inyectar una nave en una órbita determinada, lo más eficiente es realizar un único encendido con una duración lo más corta posible.
 Debido al bajo empuje del motor de Mangalyaan, un único encendido para alcanzar la velocidad de escape habría tenido una duración tan elevada que no habría sido eficiente. 
Por otro lado, al aumentar el apogeo progresivamente se consigue maximizar las ventajas del efecto Oberth para incrementar la eficiencia del pequeño y limitado motor de la sonda.

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Sonda Mangalyaan (MOM) (ISRO).
Si todo va bien, Mangalyaan se situará en órbita de Marte dentro de diez meses. Allí se dedicará a observar el planeta rojo y su atmósfera desde una órbita elíptica de 365,3 x 80000 kilómetros de altura y 150º de inclinación, con un periodo de 76,2 horas. Mangalyaan es la primera sonda espacial que lleva instrumentación específica para estudiar el misterioso metano de la atmósfera de Marte gracias al experimento MSM (Methane Sensor for Mars).
Después del encendido de hoy, India se ha convertido oficialmente en la quinta potencia espacial -tras EEUU, la Unión Soviética, la ESA y Japón- en lanzar una sonda hacia Marte. Enhorabuena.

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Trayectoria de Mangalyaan a Marte (ISRO).