¿Cómo se controlan desde la Tierra las sondas espaciales?
Los astrónomos saben mucho sobre los planetas del sistema solar: han elaborado mapas detallados de Mercurio, Venus, Marte y de docenas de lunas de los planetas exteriores, y cuentan con películas del clima de Júpiter y de la rotación de los anillos de Saturno. Toda esta información ha sido recopilada por naves espaciales no tripuladas controladas desde la Tierra.
En muchos sentidos, operar una nave espacial es como dirigir un robot a control remoto. El único medio con que se cuenta en la actualidad para enviar señales a través del espacio es la radio. Sin embargo, a distancias tan grandes, las señales se debilitan mucho.
Por esta razón, para enviar órdenes a las sondas espaciales, la Agencia Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), de Estados Unidos, ha construido una red de enormes antenas parabólicas, que cubre toda la superficie del globo. Las antenas de esta Red del Espacio Profundo (REP) tienen 64 m de diámetro y se encuentran en California, España y Australia.
La sala de control de las sondas espaciales estadounidenses está en el Laboratorio de Propulsión de Cohetes en Pasadena, California. Desde allí los controladores dan órdenes por medio de señales de radio a la antena correspondiente de la red. Entonces un poderoso transmisor envía el mensaje a la sonda espacial, que lo capta con su antena.
Las antenas de las sondas espaciales son muy grandes para poder recibir, con claridad las señales enviadas desde la Tierra. Por ejemplo, las antenas del Pioneer tienen 2.7 m de diámetro, y las del Voyager 3, 7 m.
La antena envía la señal a una computadora que se encuentra a bordo de la nave espacial, que hace funcionar la parte apropiada del aparato.
La nave espacial también envía señales a la Tierra. Algunas son sólo mensajes de rutina, para confirmar que todos los sistemas funcionan correctamente. Otras señales contienen datos científicos y fotografías del planeta.
Las naves espaciales disponen de una cantidad limitada de energía para enviar sus mensajes. Por lo tanto, si su destino es volar cerca del Sol, llevan paneles que convierten la luz solar en electricidad. Pero una nave espacial que vuele lejos del Sol tiene que depender de pequeños generadores nucleares.
Al recorrer miles de millones de kilómetros en el espacio, la señal de la sonda va debilitándose. Por ejemplo, el Voyager 1 ha volado más allá del planeta Plutón y se encuentra a unos 4 800 millones de kilómetros de la Tierra. A pesar del gran tamaño de la antena REP, la energía que recibe del Voyager es sólo de unas cuantas billonésimas de la energía que necesita un reloj electrónico de pulsera. Pero al amplificar las señales, éstas se refuerzan, de manera que el Laboratorio de Propulsión de Cohetes las recibe claramente.
Otro problema para comunicarse con una nave espacial distante es el tiempo que requieren las señales de radio para llegar a ella desde la Tierra. Cuando el Voyager 2 se acercó a Urano en enero de 1986, por ejemplo, se encontraba a unos 4 800 millones de kilómetros de nosotros. Aunque viajan a la velocidad de la luz, las señales de televisión del Voyager tardaban dos horas y media en llegar a la Tierra, y se necesitaba el mismo tiempo para que una señal de nuestro planeta llegara a la nave.
Esta demora de cinco horas significaba que todas las órdenes debían elaborarse meses antes del encuentro de la nave con el planeta, y después enviarse con anticipación al Voyager, donde se almacenaban en dos computadoras. Por fortuna, los sistemas funcionaron como se planeó y la nave envió 700 fotografías detalladas de Urano y de sus lunas.
Cómo son y cómo funcionan casi todas las cosas
