domingo, 12 de febrero de 2017

El SAC-I/SAC-B (Una historia... IV)

Hasta ahora me he referido a los gestores del  primer satélite argentino de fines científicos.  En este post contaremos los instrumentos que embarcó y el triste final.

La foto de abajo reproduce la carátula y segunda página de la justificación y plan científico del, todavía llamado SAC-I (gentilmente cedida por Marcos Machado). Están firmadas, entre otros, por Marcos Machado (Investigador Principal), Horacio Ghielmetti, Hugh Hudson y Brian Dennis como co-investigadores.  De todos ellos ya hemos hablado anteriormente.





















Esta versión original del plan no es la que finalmente voló.  En el site de la CONAE se encuentra información actualizada que reproduzco. El satélite (rebautizado como SAC-B) tendría 191 kg de peso (50 serían de "carga útil", o sea los instrumentos propiamente dicho) y sería lanzado por un cohete Pegasus XL que despegaba desde un avión a 12.000 m de altura.  En el satélite se acomodarían cuatro instrumentos:: Cubic (USA), HXRS (Argentina), GXRE (USA) e ISANA (Italia).  En la figura de abajo vemos le ubicación de los diferentes instrumentos en el satélite
El SAC-B y sus instrumentos. Tomado del site del instrumento Cubic (12-02-2017)
CUBIC: Cosmic Unresolved Background Instrument using CCDs (Instrumento de detección de la radiación cósmica difusa por medio de  CCDs) era un detector de rayos-X blandos (SXR) en la banda de energía entre 0,2 y 10 keV (para una definición del eV ver aquí). Su fin era estudiar el espectro de radiación difusa, cuyo origen  inlcuye una multiplicidad de fuentes: nucleos de galaxias activas (AGN), radiación de fondo de la Vía Láctea, y el medio interestelar caliente a pocos parsecs de distancia del Sol.  Este instrumento no solar, fue diseñado y construido por el Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pensilvania en Estados Unidos (Penn State University). Traduzco y transcribo las frases finales del site oficial del instrumento
Quisiera usar esta oportunidad para expresar mis agradecimientos a la CONAE e INVAP por el excelente trabajo que hicieron en el SAC-B. En sus pocas horas de operación, el SAC-B demostró que Argentina sabe como construir un satélite exitoso. Lamentablemente, no pudimos prender los instrumentos y demostrar sus capacidades. En este momento CUBIC es sólo un tributo a la memoria de Mario Gulich, el project manager original, que falleció trágicamente en 1994. Una placa que conmemora las contribuciones de Mario a la creación del SAC-B, ahora orbita la Tierra a bordo de CUBIC. 
GXRE: Goddard X-Ray Experiment (Expertimento de Rayos-X de Goddard) El Goddard Space Flight Center  proveyó un instrumento doble.  Contaba con un detector de SXR para observar fulguraciones solares y que actuaba en conjunto con el HXRS llamado SoXS, y de un espectrómetro en la banda de 20 a > 300 keV para observar Gamma-ray bursts, llamado GRaBS.

HXRS: Hard X-Rays Spectrometer (Espectrómetro de Rayos-X Duros) era el único instrumento diseñado y construído en Argentina.  Copio abajo su descripción, tal como aparece en el site de la CONAE (copiado el 12-02-2014)
El Espectrómetro de Rayos X Duros (Hard X-Ray Spectrometer – HXRS), provisto por la CONAE y desarrollado por el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, Argentina), destinado al estudio de las erupciones de rayos gamma y de las emisiones de rayos X emitidos en las fulguraciones solares.  El HXRS observa el espectro de rayos X duros entre 20 y 320 keV de eventos rápidamente variables, en escalas temporales de decenas de milisegundos, con capacidad de proveer información de la evolución temporal de las emisiones de rayos X tanto en fulguraciones solares como en erupciones no-solares de radiación gamma.
ISENA: Imaging Particle Spectromenter for Energetic Neutral Atoms (Espectrógrafo de partículas  para átomos neutros energéticos) era un instrumento diseñado por el Instituto di Fisica dello Spazzio Interplanetario (IFSI) ahora parte del Instituto Nazionale di Astrofisica (INAF). El objetivo de este instrumento es proveer informaciones sobre átomo neutros en el espacio exterior a la Tierra.

Como puede verse, el proyecto original de 1987 de construir un stélite dedicado unicamente a la observación de fulguraciones solares, quedó finalmente reformado para un satélite de objetivos múltiples, aunque con mayoría de instrumentos en el rango de los rayos-X de observación.  La plataforma del satélite (o sea, donde se coloca cada uno de los instrumentos, que además debe proveer energía eléctrica, comunicaciones y estabilidad y apuntamiento) fue construída por INVAP, que también construyó el HXRS e integró el instrumento. INVAP no tenía en aquella época ninguna experiencia en satélites, pero ya era una empresa de alta tecnología.  Las pruebas del satélite fueron realizadas en el Laboratório de Integração e Testes (LIT) del Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) en la ciudad de São José dos Campos (Brasil).  El IFSI,además de construir el ISENA, proveyó los paneles solares. La National Astronautic and Space Administration (NASA) fue encargada de hacer el lanzamiento por medio del cohete Pegasus XL además de construir el CUBIC y el GXRE.
Representación artística del SAC-B.

El Final del SAC-B. Como anticipamos antes, el SAC-B tuvo un triste final, aunque no porque fallara. Quien falló fue el cohete lanzador Pegasus.  El 4 de noviembre de 1996 se realizó el lanzamiento desde la base Wallops. El Pegasus iba adosado a un avión Lockheed L-1011. El satélite debía ser desacoplado en la tercera fase del lanzamiento 10 minutos después del despegue (separación del avión L-1011) del coehete. Sin embargo, cuando el satélite pasó encima de la base de recepción de datos (telemetría) se constantó que no se había producido la separación.  Se pudo abrir los paneles solares, pero al quedar preso al cohete, no pudieron ser orientados en dirección al Sol. Por este motivo las baterías no fueron recargadas y así el satélite y sus instrumentos murieron junto con la energía de la batería.  Mientras hubo electricidad suficiente para funcionar se constató que todos los sistemas, funcionaban nominalmente, lo que puede ser considerado un éxito total para la CONAE/INVAP. También el satélite HETE, lanzado conjuntamente con el SAC-B, corrió la misma suerte. Posteriormente se verificó que la causa de la falla fue un problema eléctrico en el Pegasus XL. Hasta 1998 la CONAE intentó infructuosamente revivir al SAC-B.

A la fecha de su lanzamiento, Horacio Ghielmetti y Mario Gulich ya habían fallecido.    La CONAE construyó y lanzó exitosamente tres satélites más de la serie SAC. En la actualidad tiene en construcción y/o desarrollo el SABIA-Mar y la serie  SAOCOM.

Fuentes de Interés

Site oficial del SAC-B en CONAE

Biblioteca de Misiones Espaciales del JPL

Site oficial del Instrumento CUBIC

Briefing de la firma del acuerdo entre Argentina y Estados Unidos para la cooperación satelital (1991)

Informe oficial deNASA sobre al lanzamiento del SAC-B



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