MarCO: Pequeños satélites de cubo se dirigen a Marte

Representación de un artista de la nave espacial gemela Mars Cube One (MarCO) volando sobre Marte con la Tierra en la distancia. Imagen víaNASA / JPL.


VíaNASA / JPL

Hace veinte años, las universidades utilizaban CubeSats, una clase de satélites cuadrados lo suficientemente pequeños como para caber en una mochila, como ayuda para la enseñanza. Más simples, más pequeños y más baratos que los satélites tradicionales, han hecho que el espacio sea más accesible para empresas privadas y agencias científicas.


Este verano, la NASA ha estado volandolos dos primeros CubeSats de próxima generación al espacio profundo. Actualmente están de camino a Marte, a miles de kilómetros de la nave espacial InSight. InSight y sus acompañantes CubeSat ya están a más de la mitad del camino hacia el Planeta Rojo.

La mini misión, llamada Mars Cube One (MarCO), ya ha demostrado que esta clase de nave espacial puede sobrevivir al entorno del espacio lejano. A continuación, probará el uso de tecnología de comunicación miniaturizada para transmitir datos cuando InSight intente aterrizar en noviembre. La transmisión de datos de aterrizaje es uno de los trabajos de los orbitadores de la NASA, que registrarán el descenso de InSight; los ingenieros aprenden más de cada intento de aterrizaje. MarCO probará si esta tecnología puede realizar hábilmente el trabajo de retransmisión para misiones futuras.

El ingeniero Joel Steinkraus utiliza la luz solar para probar los paneles solares en una de las naves espaciales Mars Cube One (MarCO). Imagen víaNASA / JPL-Caltech.

Para completar su misión, los MarCO tienen antenas y radios en miniatura de alta ganancia que pueden comunicarse con la Tierra desde aproximadamente 93 millones de millas (150 millones de kilómetros) de distancia. Sus sistemas de propulsión son capaces de dirigirse hacia Marte; cada MarCO completó su segunda maniobra de dirección en agosto. Incluso tienen cámaras a color, una de las cuales tomó la primera imagen de un CubeSat de la Tierra y la Luna, prueba de lo lejos que ha llegado literalmente esta tecnología.




MarCO todavía es experimental. Su objetivo es demostrar que la tecnología de las naves espaciales se puede reducir a un paquete pequeño y aún así hacer algo útil en el espacio profundo. Y aunque los CubeSats nunca competirán con las naves espaciales más grandes y complejas con las que suele volar la NASA, las naves espaciales MarCO son pioneras en una nueva clase de exploración robótica.

Jakob Van Zyl es director de la Dirección de Exploración del Sistema Solar en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. Él dijo:

Nuestra esperanza es que MarCO pueda ayudar a democratizar el espacio profundo. La tecnología es lo suficientemente barata como para que puedas imaginar países que ingresan al espacio y que no eran jugadores en el pasado. Incluso las universidades podrían hacer esto.

Ilustración de una de las naves espaciales gemelas MarCO con algunos componentes clave etiquetados. La cubierta frontal se deja fuera para mostrar algunos componentes internos. Las antenas y los paneles solares están en configuración desplegada. Imagen víaNASA / JPL-Caltech.


Un legado de conquistadores

JPL inició y construyó MarCO, solo uno de varios proyectos de CubeSat que el laboratorio ha desarrollado. El JPL es un lugar natural para albergar CubeSats: el laboratorio construyó el primer satélite de EE. UU., Explorer 1, que descubrió los cinturones de radiación de Van Allen en 1958. Al igual que un CubeSat, era una nave espacial pequeña y rudimentaria. La historia del programa espacial de EE. UU. Siguió su estela.

Más tarde, el JPL construyó un mini-rover de Marte llamado Sojourner que dio pequeños pasos en 1997 y resultó ser una prueba para los rovers Spirit, Opportunity y Curiosity de la NASA.

La innovación a menudo comienza con la tecnología pionera, dijo Van Zyl. Una vez que los ingenieros prueban que se puede hacer algo, siguen las misiones científicas. Van Zyl dijo:


Cuando se trata de innovación, MarCO está en la misma clase que Explorer 1 y Sojourner. La pregunta es: ¿Podemos usar CubeSats para hacer más ciencia? No toda ciencia, porque son demasiado limitados para llevar muchos instrumentos. Pero esta tecnología crea un vehículo para que la gente haga ciencia con una inversión mucho menor para el contribuyente.

La NASA ya se ha comprometido a responder la pregunta. Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misión Científica de la agencia, es un proponente de CubeSats; El mes pasado, anunció que la NASA financiará $ 100 millones en misiones científicas SmallSat cada año.

Representación de un artista de la nave espacial gemela Mars Cube One (MarCO) mientras vuelan por el espacio profundo. Imagen víaNASA / JPL-Caltech.

Preparación para futuros CubeSats

MarCO ya ha sentado las bases para futuras exploraciones con pequeñas naves espaciales. John Baker es el director del programa responsable de pequeñas naves espaciales en JPL. Baker dijo:

Casi todas las funciones de MarCO se están adaptando para su uso en futuras naves espaciales. Y muchas partes comenzaron con un producto de un socio comercial que fue modificado.

No se puede exagerar el papel de los socios comerciales de MarCO. Sus paneles solares, cámaras, aviónica, sistemas de propulsión y sistemas de control de actitud fueron proporcionados por contratistas comerciales. Una ventaja de CubeSats es que pueden utilizar piezas y sistemas estandarizados, lo que permite a las empresas privadas reducir el precio de la nueva tecnología. Las naves espaciales de menor costo también significan que los ingenieros pueden asumir más riesgos de diseño, probando esa tecnología en el espacio.

Van Zyl dijo que el objetivo principal de MarCO era demostrar que los CubeSats pueden sobrevivir al duro viaje al espacio profundo. El equipo de MarCO puede marcar esa casilla de su lista.

Ya están enfocados en su próximo objetivo: Marte está a solo unos meses y 68 millones de millas (110 millones de kilómetros) de distancia.

En pocas palabras: la nave espacial MarCo, pequeños satélites en cubos, están en camino a Marte.