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Viernes, 28 marzo 2014
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (291): NTS

NTS

Satélite; País: EEUU; Nombre nativo: Navigation Technology Satellite

Los programas de la US Navy dedicados a la navegación por satélite (Transit, Timation) tendrían pronto una contrapartida en la US Air Force, que también deseaba ese tipo de servicios para sus misiles y aviones. Fue así como la Fuerza Aérea inició su Programa 621B, el cual habría consistido en una triple constelación en el espacio, cada una de ellas espaciada 120 grados respecto a la contigua, y formada por cuatro satélites (uno en la órbita geoestacionaria y el resto también en órbitas de 24 horas pero algo inclinadas). Eso implicaría en principio una ausencia de cobertura para las zonas polares.

Se sabe que se hicieron pruebas con el sistema en tierra, colocando los transmisores de la señal de navegación en la superficie mientras los aviones la utilizaban desde el aire. En cambio, no se lanzaron satélites operativos al espacio.

Por su parte, el sistema equivalente de la US Navy se empezó a probar en 1967 y 1969 mediante los satélites Timation, que buscaban pulir la tecnología de los relojes y de los sistemas de transmisión. Después del Timation-2, el NRL empezó a construir el Timation-3, pero el Departamento de Defensa ordenó en 1973 la fusión de las iniciativas de la US Navy y la USAF, evitando duplicar esfuerzos. El resultado de este giro fue el inicio del futuro programa GPS (Global Positioning System).

Mientras tanto, debían continuar las pruebas tecnológicas, y el primer satélite que se incorporó a esta fase del programa conjunto fue el Timation-3, ya muy avanzado. El vehículo volaría, pero ahora sería bautizado como NTS-1 (Navigation Technology Satellite-1), e incorporaría importantes novedades.

[Img #19033]En esa misma época se anunció la disponibilidad de los primeros relojes atómicos ligeros, construidos por la compañía alemana Efratom. Así pues, el NTS-1 no sólo llevaría el reloj oscilador de cristal de cuarzo que habían transportado sus antecesores (con notables mejoras en cuanto a precisión y fiabilidad), sino que además incorporaría dos de esos relojes atómicos, los cuales fueron adquiridos y preparados para poder operar en el espacio.

El NTS-1 tendría un aspecto de prisma octogonal, con un diámetro de 1,22 metros y una altura de 0,56 metros. Llevaba cuatro paneles solares con células experimentales y pesaba unos 295 Kg. Su transmisor operaba en dos frecuencias, 335 y 1575 MHz. Además, incorporaba reflectores ópticos para poder efectuar pruebas láser de medición de distancias. En la carga útil se incluyeron asimismo equipos para medir la radiación que afectaba a los relojes.

Su misión se inició el 14 de julio de 1974, desde Vandenberg. Se utilizó para el despegue un misil Atlas-F dedicado, al cual, como etapa superior, se le añadió un módulo de propulsión PTS (Payload Transfer System), desarrollado específicamente para la tarea. El NTS-1 fue colocado en una órbita de 13.442 por 13.777 Km, inclinada 125 grados respecto al ecuador. Era una órbita mucho más elevada que la de otros sistemas, como los Transit, pero la tecnología de navegación empleada favorecía el uso de este tipo de trayectorias lentas, que a su vez permitiría proporcionar el servicio con un menor número de satélites. La órbita elegida, en todo caso, era la misma que se había ideado para los futuros Timation operativos, ya que el NTS-1 había sido diseñado como miembro de dicha familia. Una vez desechada y sustituida por los Navstar GPS, la órbita final empleada por éstos sería aún más alta.

[Img #19034]El NTS llegó al espacio sin novedad pero no consiguió estabilizarse de forma perfecta. El sistema que debía amortiguar su rotación no actuó bien, y el satélite adoptó un cierto bamboleo, aunque lento. A pesar de todo, sus relojes atómicos de vapor de rubidio operaron conforme a lo previsto, demostrando que esta tecnología tenía más futuro que los cristales de cuarzo. Los ingenieros los adoptarían inmediatamente como el punto de partida para el reloj de los GPS.

La tecnología, sin embargo, avanzaría rápidamente. El NTS-2, por ejemplo, sería lanzado para probar un reloj de cesio, que sus desarrolladores consideraban varias veces más preciso que el de rubidio. El NTS-2 utilizaría sólo dos paneles solares, pero más grandes, unidos a un cuerpo similar al del NTS-1 si bien de 1,65 metros de diámetro. Transportó también la primera batería de níquel-hidrógeno adaptada para un uso espacial. Estabilizado en sus tres ejes mediante gradiente de gravedad, era capaz de mantener la altitud de su órbita.

Otro Atlas-F, esta vez con el módulo propulsivo SVS (Stage Vehicle System), equipado con dos motores, lo envió a la órbita el 23 de junio de 1977. Allí evolucionaría en una trayectoria casi circular de 19.545 por 20.187 Km, idéntica a la que deberían utilizar los futuros ejemplares de la serie GPS. El NTS-2, por tanto, está considerado como el primer ejemplar de dicha constelación, que a corto plazo estaría formada por satélites prototipo (Fase I).
Con sus 440 Kg de peso, el NTS-2 utilizó sus dos relojes atómicos sin dificultades, dando luz verde a su uso en los siguientes vehículos. Observando la actividad de dichos relojes, además, los físicos verificaron la teoría de Einstein que pronosticaba su derivación.

El primer Navstar GPS (NDS-1) sería lanzado el 22 de febrero de 1978. Por desgracia, el NTS-2 no pudo formar parte de esta incipiente constelación porque sus señales de navegación dejaron de emitirse ese mismo mes debido a un problema técnico.

En tierra se inició el desarrollo de un tercer NTS para un lanzamiento a principios de los años 80, cuyo objetivo sería ensayar un nuevo reloj que prometía una mejora de diez veces en la precisión de los relojes de cesio. Sin embargo, no llegaría a volar.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

NTS-1 (Timation-3) (P73-3)

14 de julio de 1974

05:17

Atlas-69F/PTS

Vandenberg SLC3W

1974-54A

NTS-2 (Timation-4) (P76-4)

23 de junio de 1977

09:16

Atlas-65F/SVS

Vandenberg SLC3W

1977-53A









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