La UPM en los ojos de la misión ‘Rosetta’

El Instituto de Microgravedad Ignacio da Riva participa en el consorcio responsable de OSIRIS, el instrumento a bordo de la nave 'Rosetta' que fotografiará un cometa.

17.02.14

La misión internacional Rosetta tiene como objetivo fundamental el estudio de los cuerpos primitivos del Sistema Solar, con el fin de conocer su origen y evolución, y de ello derivar la historia cosmogónica del resto de los cuerpos del mismo. Para conseguirlo, la Agencia Espacial Europea (ESA) utilizará la técnica de sobrevuelo cercano que, mediante un vehículo orbitador alrededor del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, estudiará su entorno gracias a una serie de instrumentos de teledetección que lleva a bordo, y a una sonda destinada a atracar en el núcleo del cometa.




En el instrumento OSIRIS (Optical, Spectroscopic and Infrared Remote Imaging System), uno de los 11 embarcados en el orbitador, tiene una importante participación España, y en particular la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). 

Sistema dual de toma de imágenes

Compuesto por dos cámaras de alta resolución, OSIRIS es el encargado de tomar las imágenes de los asteroides, así como del núcleo del cometa a lo largo de toda la misión, que se iniciará cuando este se encuentre a una distancia de más de cinco unidades astronómicas del Sol, en un ambiente extremadamente frío, y que durará hasta después de su paso por el perihelio, extremadamente caliente, a mediados de 2015.

El sistema de cámaras dual contiene una  cámara de campo estrecho (narrow-angle camera, NAC), de alta resolución y optimizada para el estudio del núcleo del cometa; y otra de campo ancho (wide-angle camera, WAC), diseñada para observar la parte interior del cometa y para investigar la emisión de polvo y gas directamente por encima de su superficie.

Cada instrumento de la misión Rosetta ha sido desarrollado por un consorcio científico internacional, y  en el caso de OSIRIS, dentro del consorcio científico europeo responsable, se encuentra el Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio da Riva (IDR) de la UPM, que ha contado con el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) como socio tecnológico.

El resto de instituciones científicas participantes en OSIRIS son: Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (Alemania), líder del consorcio; Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA-ESTEC); Laboratorio de Astronomía Espacial de Marsella (Francia); Universidad de Padua (Italia); Observatorio Astronómico de Uppsala (Suecia) e Instituto de Astrofísica de Andalucía (España).

El diseño térmico global y análisis estructural de OSIRIS ha sido el trabajo del IDR en el consorcio europeo, además del aprovisionamiento de los elementos de control térmico en colaboración con CASA-DE (en la actualidad denominada Airbus Defence & Space).

“El diseño del subsistema de control térmico en vehículos espaciales es el encargado garantizar que los delicados componentes optomecánicos y electrónicos estén en todo momento dentro del rango de temperaturas adecuado para su óptimo funcionamiento, tarea compleja en este tipo de misiones en las que el vehículo se encuentra sometido a condiciones ambientales muy severas”, explican en el IDR. “El análisis estructural forma parte de las tareas de verificación de que el instrumento va a ser capaz de soportar las elevadas cargas mecánicas durante el lanzamiento”.

Una misión de larga vida

El pasado 20 de enero, tras un largo periodo de vuelo en hibernación (2011-2014), la nave Rosetta de la ESA se despertó y conectó con la Tierra para empezar a preparar las operaciones de aproximación y posterior exploración del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Para llegar a esta situación, la misión Rosetta ha requerido un viaje espacial de 10 años, ya que se lanzó en marzo de 2004. En este tiempo han sido necesarias tres asistencias gravitatorias en la Tierra (2005, 2007 y 2009) y una en Marte (2007), hasta alcanzar al cometa a una distancia del Sol unas cinco veces mayor que la distancia media entre el Sol y la Tierra. Será el próximo mes de agosto cuando entre en contacto con el cometa y está prevista la finalización de la misión el 31 de diciembre de 2015.

Otras participaciones del IDR en tecnología espacial

No es Rosetta el único hito espacial internacional con huella de la UPM. En la actualidad, son responsabilidad del IDR los subsistemas térmico y estructural  del instrumento EPD (energetic particle detector) y los subsistemas térmico y estructural de SO/PHI (Solar Orbiter Polarimetric and Helioseismic Imager), ambos de la misión Solar Orbiter de la ESA, así como los subsistemas térmico y estructural de NOMAD (Solar Occultation in the Infrared and Nadir and Occultation for Mars Discovery), un espectrómetro de alta resolución en el infrarrojo-visible-ultravioleta, para el orbitador de la misión ExoMars, de exploración de Marte liderada por la ESA.

En esta misma misión al planeta rojo, el IDR participa en dos elementos para el vehículo de exploración (rover): iOH (internal Optical Head) y SPU (Spectrometer Unit), del espectómetro láser Raman, ambos responsabilidad del INTA.