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Martes, 5 marzo 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (42): Ariel

Ariel

Satélite; País: Gran Bretaña; Nombre nativo: UK

El interés británico por la exploración espacial práctica fructificó rápidamente en el desarrollo del cohete sonda Skylark, a partir de 1954. Este sistema proporcionaba intensos pero cortos períodos de actividad para los instrumentos embarcados a bordo, así que los científicos de Gran Bretaña empezaron a pensar en medios más avanzados. En 1956 se hablaba ya abiertamente de satélites, y el lanzamiento en 1957 del Sputnik confirmó de forma clara que ese era el camino a seguir.

Cuando, tras sus primeros lanzamientos orbitales domésticos, Estados Unidos anunció en marzo de 1959 que el país estaba dispuesto a colaborar con otros en este campo, ayudando a lanzar al espacio instrumentos desarrollados por naciones aliadas, Gran Bretaña se apresuró a mostrar su interés respecto a ello.

[Img #12338]
Los acuerdos con la NASA desembocaron en un programa en cooperación llamado Ariel, cuyo primer integrante, el Ariel-1, sería construido y lanzado por la propia agencia estadounidense, transportando instrumentos diseñados en Gran Bretaña. En este país, tres universidades demostraron su interés en participar: la de Birmingham y el University College of London, dado que ya estaban colaborando para el programa Skylark, y el Imperial College de Londres (que estaba trabajando en la distribución de la intensidad de los rayos cósmicos, mediante globos).

Las tres universidades aportarían instrumentos pensados para diversos estudios sobre la radiación solar y los rayos cósmicos (espectrómetros, detectores y sensores varios). Una vez definidos, la propuesta, coordinada por el BNCSR, fue presentada a la NASA, que la aprobó de forma definitiva.

El satélite se llamaría S-51 o International Ionospheric Satellite, pero sería más conocido como Ariel-1. El centro Goddard se ocuparía de controlar su desarrollo y operaciones.

El primer satélite internacional de la historia pesaría 59,8 Kg. Su estructura fue encargada a la compañía Washington Technological Associates, que dio forma a un vehículo cilíndrico con una sección esférica en ambos extremos, equipado con cuatro paneles solares y dos pértigas de 1,22 metros de largo con sensores, y otras dos para estabilización. El satélite tenía un diámetro de 0,58 metros y se estabilizaría por rotación, sin orientación concreta.

El Ariel-1 (UK-1) fue lanzado el 26 de abril de 1962, a bordo de un cohete Thor-Delta, desde Cabo Cañaveral. Originalmente había sido programado para una misión Scout, pero este cohete sufrió considerables retrasos. Dado que la última etapa, llamada Altair, era igual en ambos cohetes, no fue difícil trasladar el satélite de uno a otro. Un intento de lanzamiento el 10 de abril fue abortado.

Una vez en órbita (1.200 por 389 Km), el ingenio empezó a enviar información a la Tierra desde todos sus instrumentos excepto uno, que falló debido a un diseño incorrecto. Los datos llegaron regularmente a las estaciones de seguimiento, hasta que una prueba atómica realizada el 9 de julio de 1962 (Starfish Test) dañó el delicado instrumental del Ariel-1 cuando éste atravesó el cinturón de partículas radiactivas dejadas por el experimento. Después de este incidente, el satélite aún continuó funcionando hasta junio de 1964, aunque aportando escasa información. Posteriormente, fue reactivado desde el 25 de agosto del mismo año hasta el 9 de noviembre, para obtener datos con los que comparar el trabajo de otro satélite, el Explorer-20. Su reentrada atmosférica se produjo el 24 de mayo de 1976.

Durante el tiempo en que pudo permanecer a pleno ritmo, estudió la ionosfera, sobre todo de la capa situada entre los 725 y los 800 Km de altitud. También recogió datos de los rayos cósmicos y de la radiación X del Sol.

[Img #12339]
El siguiente satélite de la familia Ariel surgió de la misma clase de colaboración entre Gran Bretaña y los Estados Unidos. De hecho, el vehículo era idéntico, si bien se modificó el arsenal científico de a bordo proporcionado por los británicos (coordinados por el DSIR). El satélite construido por WTA y Westinghouse Electric Corp. llevó un receptor de radio para el ruido galáctico, de la universidad de Cambridge, un espectrómetro y fotómetros para estudiar el ozono, del Ministerio del Aire británico, y detectores de micrometeoritos, proporcionados por la universidad de Manchester y el observatorio Jodrell Bank. Las mejoras practicadas en sus subsistemas debían garantizar una más larga vida útil.

[Img #12340]El Ariel-2 despegó el 27 de marzo de 1964, a bordo de un cohete Scout X-3, y pesó unos 68 Kg. Midió el ruido de fondo galáctico, procedente de objetos cósmicos débiles, así como la incidencia de los micrometeoritos en su órbita (1.362 por 285 Km). Por último, obtuvo datos sobre la distribución del ozono en la atmósfera, que pareció casi constante sobre el ecuador y las latitudes medias, al menos a determinadas altitudes.

El tercer Ariel sería un salto adelante en el programa, dado que sería diseñado completamente en Gran Bretaña. Con un peso de 89,8 Kg, su estructura principal, un prisma de 12 caras, tenía un diámetro de 0,69 metros y 0,57 metros de altura. Estaba recubierto por células solares y disponía de una cúpula cónica de 24 cm equipada con antenas, así como de cuatro paneles abiertos en la base donde estaban situados varios sensores, antenas y células fotovoltaicas. El contratista principal fue el Royal Aircraft Establishment, dirigido por el Science Research Council.

La misión estaría dedicada sobre todo a medir la atmósfera superior (distribución del oxígeno y el ozono) y para ello transportaba cinco instrumentos procedentes de varias universidades británicas, que además medirían fuentes de ruido de radiofrecuencia mediante receptores de radio.

Despegó en un Scout-A de la NASA el 5 de mayo de 1967, y fue situado en una órbita polar de unos 600 por 500 Km. Desde allí operó hasta septiembre de 1969, cuando su transmisor fue apagado. Previamente había tenido problemas con su grabador, que dejó de funcionar el 6 de febrero de 1968, y con su sistema de provisión eléctrica, que le obligó a trabajar sólo durante el período diurno de su órbita. Sus observaciones fueron coordinadas con las de otros satélites contemporáneos para el estudio de la ionosfera.

[Img #12341]El Ariel-3 reentró finalmente el 14 de diciembre de 1970.

El 14 de febrero de 1969, la NASA y el SRC firmaban el acuerdo para lanzar el cuarto Ariel, basado en el mismo diseño que su inmediato antecesor. En esta ocasión, estaría dedicado a estudiar la zona superior de la ionosfera, para lo cual fue equipado con varios receptores de radio y detectores británicos. Se incluyó asimismo a bordo un instrumento estadounidense, proporcionado por la universidad de Iowa y el Goddard Space Flight Center. Todo ello investigaría la interacción entre las ondas electromagnéticas, los plasmas y las partículas energéticas en la ionosfera superior.

El Ariel-4, que debía trabajar durante al menos un año, pesaría 99 Kg y fue construido por British Aircraft. Despegó el 11 de diciembre de 1971, gracias a un Scout B-1 proporcionado por la NASA, que lo situó en una órbita semejante a la de su antecesor.

El vehículo proporcionó datos hasta marzo de 1973, si bien fue reactivado a finales de ese mismo año para apoyar el lanzamiento de un cohete sonda desde Noruega, que estudiaría la aurora boreal. El Ariel-4 reentró el 12 de diciembre de 1978.

[Img #12342]El Ariel-5 tendría un diseño totalmente diferente a sus predecesores. De nuevo construido en Gran Bretaña por British Aircraft Corp., pesaría 130,3 Kg y mediría 0,98 metros de diámetro y 0,86 metros de alto. En su interior se incluyeron seis instrumentos, uno de los cuales sería estadounidense. Dedicados al estudio de los rayos-X galácticos y extragalácticos, consistirían en sensores, espectrómetros y detectores de varias clases. El americano lo proporcionó el centro Goddard. Con todos ellos intentarían aumentar la precisión en la localización de las fuentes de rayos-X, y medir su espectro. El satélite giraría sobre un eje, mientras los instrumentos barrían el cielo. Cuando se detectaba una nueva fuente, se localizaba y se podía avisar a otros observatorios para que la observaran.

El satélite fue lanzado desde la plataforma flotante italiana de San Marco, frente a la costa africana, el 15 de octubre de 1974, y situado en una órbita de 500 por 550 Km. Usando como punto de referencia al Sol, intentaría localizar las fuentes de rayos-X y estudiarlas. Las operaciones fueron muy satisfactorias. Durante el primer año se descubrieron ya muchas fuentes transitorias, y confirmó otras anteriormente conocidas. También observó restos de supernovas.

[Img #12343]El Ariel-5 acabó reentrando el 14 de marzo de 1980. Su principal aportación fue constatar la necesidad de una vigilancia continua del cielo, debido a la naturaleza aleatoria de los estallidos de rayos-X que se producen en él.

El último satélite de la familia Ariel (UK-6), utilizaría un nuevo diseño para la plataforma espacial, pero para reducir costes, se basó en el del Ariel-4, con subsistemas de otros programas. Estaría dedicado de nuevo al estudio de la astrofísica de los rayos-X y los rayos cósmicos. El equipo constaría de seis instrumentos, incluyendo dos del RAE que servirían para investigar el rendimiento de nuevos tipos de célula solar y los efectos de la radiación espacial sobre la electrónica CMOS.

El satélite, construido por la compañía Marconi Space and Defense Systems, pesó 154,5 Kg y fue situado en una órbita baja de 607 por 656 Km, el 2 de junio de 1979. Su vida útil prevista eran dos años, que superó ampliamente, pero sólo pudo recibir la mitad de los datos esperados, debido a las interferencias recibidas desde la Tierra, que afectaron a su grabador. El problema pudo ser paliado en parte empleando más estaciones de seguimiento terrestres, que recibieron datos en tiempo real. Reentró el 23 de septiembre de 1990.

[Img #12344]
[Img #12345]

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

Ariel-1 (S-51) (UK-1) (IIS)

26 de abril de 1962

18:00:16

Thor-Delta (D9)

Cabo Cañaveral LC17A

1962-Omicron 1

Ariel-2 (S-52) (UK-C)

27 de marzo de 1964

17:25:23

Scout X-3 (S127R)

Wallops I. LA3

1964-15A

Ariel-3 (UK-3) (UK-E)

5 de mayo de 1967

16:00:01

Scout A (S155C)

Vandenberg SLC5

1967-42A

Ariel-4 (UK-4)

11 de diciembre de 1971

20:47:01

Scout B-1 (S183C)

Vandenberg SLC5

1971-109A

Ariel-5 (UK-5)

15 de octubre de 1974

07:47:00

Scout B-1 (S187C)

San Marco LAAFB

1974-77A

Ariel-6 (UK-6)

2 de junio de 1979

23:26

Scout D-1 (S198C)

Wallops I. LA3A

1979-47A








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