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Martes, 6 mayo 2014
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (314): COBE

COBE

Satélite; País: EEUU; Nombre nativo: Cosmic Background Explorer

Los años 80 serían muy difíciles para la NASA y para su programa científico. Su familia de misiones científicas por excelencia, la Explorer, reduciría su presencia en el espacio de forma drástica, limitada por los presupuestos y las oportunidades de vuelo.

Tras el lanzamiento en 1984 de la misión AMPTE, tendrían que pasar varios años antes de que otro Explorer pudiera viajar al espacio. Las razones para ello fueron diversas. Pero cuando lo hizo, se convirtió en una de las misiones más importantes y significativas realizadas en toda la historia de la astronáutica.

El COBE (Cosmic Background Explorer) fue planteado como una herramienta para estudiar el fondo de microondas e infrarrojo (radiación con longitud de onda entre 1 micrómetro y 1 cm). Este tipo de radiación, emitida por un cuerpo negro teórico que se encuentre a una temperatura de unos 2,7 grados Kelvin, permitiría averiguar aspectos tales como el origen de las primeras galaxias y estrellas, y saber más sobre la época más primitiva del Universo. Su objetivo sería pues levantar un mapa de la distribución de esta radiación y su anisotropía. El COBE, aún sin nombre, fue propuesto a la NASA por primera vez en 1974, respondiendo a una solicitud de ideas, pero el vehículo elegido para su desarrollo sería el IRAS. Sin embargo, debido a su interés, en 1976 se estudió la posibilidad de poner en marcha una misión de sus características, decisión que se tomó en 1977. Debía costar menos de 30 millones de dólares.

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Debido a estas limitaciones y a un coste excesivo del IRAS, los trabajos alrededor del COBE se retrasaron hasta 1981, utilizándose parte de los sistemas pensados para el primero. Diseñado para ser lanzado a bordo del transbordador espacial (STS), el satélite COBE mediría 4 metros de diámetro y 5,5 metros de alto, además de pesar unas 4,5 toneladas. Su lanzamiento quedó programado para julio de 1988. Para entonces, se esperaba que el Space Shuttle estuviera ya volando desde Vandenberg, ya que su órbita de destino debía ser polar. El COBE fue asignado a la misión STS-82B.

Por desgracia, la explosión del Challenger obligó a suspender todos los vuelos y a utilizar este sistema sólo para misiones que requirieran astronautas a bordo. Además, el uso de Vandenberg como zona de lanzamiento para los transbordadores acabaría siendo cancelado. La NASA buscó alternativas para lanzar al COBE, y finalmente fue transferido a un cohete Delta. El cambio fue drástico y el COBE tuvo que ser rediseñado totalmente, pasando a pesar sólo 2.265 Kg, y a medir la mitad. Para ello se cambió su estructura, se recolocaron sus paneles solares y algunos de sus instrumentos, incluyendo su escudo térmico o parasol (para evitar al máximo las interferencias térmicas del Sol, la Tierra y la Luna). Además, se eliminó el sistema de propulsión, que pesaba 900 Kg, requerido para llevarlo desde la órbita en la que lo hubiera dejado el Shuttle hasta la trayectoria definitiva. El Delta se ocuparía de transportarlo directamente a esta última. El coste de la misión ascendió ahora a los 230 millones de dólares.

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El COBE definitivo tendría el aspecto de un prisma hexagonal, unido al parasol desplegable y a tres paneles solares. Disponía de un criostato de helio líquido (650 litros) para enfriar los instrumentos, los cuales consistían en un espectrofotómetro (FIRAS), un radiómetro (DMR) y un sensor para la radiación de fondo infrarroja (DIRBE). El satélite fue construido por el centro Goddard y la empresa Ball Aerospace, y se estabilizaría por rotación (1 rpm), barriendo lentamente el cielo con sus instrumentos. Se necesitarían 6 meses para levantar un mapa completo.

El COBE fue lanzado el 18 de noviembre de 1989, a bordo de un cohete Delta-5920-8. La misión fue también significativa porque debía ser la última gestionada por la NASA. A partir de entonces, la agencia compraría los servicios de despegue a empresas comerciales. El lanzamiento desde Vandenberg permitió colocar al vehículo en una órbita heliosincrónica polar de 898 por 887 Km.

La NASA había financiado inicialmente la misión para un año de operaciones. Tras un período de pruebas y calibraciones, se inició el mapeo completo del cielo, el cual se terminó a mediados de junio de 1990. Iniciando un segundo barrido, el líquido criogénico usado para enfriar los instrumentos se agotó el 21 de septiembre. Ello supuso el fin de su trabajo para el FIRAS, pero el DMR pudo seguir operando, como también el DIRBE, si bien en longitudes de onda limitadas.

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El satélite continuó funcionando hasta el 23 de diciembre de 1993, cuando dejó de realizar trabajos científicos. Aún se usaría para algunas pruebas de ingeniería.

El éxito de la misión fue total. El 23 de abril de 1992 se anunciaba que el primer mapa obtenido mostraba una clara visión de la radiación de fondo de microondas, cuya anisotropía delataba las pequeñas variaciones en la estructura del universo que con el tiempo darían lugar a la aparición de las galaxias. El descubrimiento confirmaba las propuestas teóricas y el Big Bang, y supuso un premio Nobel para los científicos de la misión. El COBE había permitido ver el Universo de hace 10.000 millones de años, siendo capaz de detectar variaciones de temperatura extremadamente pequeñas, de hasta 30 millonésimas de grado por encima o por debajo de las del resto del cielo (a 2,73 grados Kelvin por encima del cero absoluto). El mapa también confirmó la existencia mayoritaria de la llamada materia oscura, invisible, que colaboraría a atraer a la materia normal que formaría la parte visible de las futuras galaxias.

El COBE observó también otros temas de interés para la astronomía, como el polvo interestelar y nuestra propia galaxia.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

COBE

18 de noviembre de 1989

14:34

Delta-5920-8 (D189)

Vandenberg SLC2W

1989-89A


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