La Sociedad Planetaria desplegó LightSail 2, con el objetivo de demostrar aún más el potencial de la tecnología para la propulsión espacial.
Crédito: The Planetary Society.
Años de simulaciones por computadora. Incontables pruebas en tierra. Todas han conducido a lo que tenemos ahora. La nave espacial LightSail 2 un proyecto de Crowdfunding de la Sociedad Planetaria está elevando con éxito su órbita únicamente con el poder de la luz solar.
LEVANTAMIENTO DE LA ÓRBITA DE LIGHTSAIL 2. Esta animación muestra cómo LightSail 2 eleva su órbita haciendo dos giros de 90 grados en cada órbita. A medida que la nave espacial se acerca al Sol, gira la vela para evitar ser empujada por los fotones solares. A medida que se aleja del Sol, se vuelve perpendicular a la luz solar entrante, dándole un empuje que gradualmente eleva su órbita.
Crédito: Josh Spradling / The Planetary Society.
Desde que desplegó la vela solar plateada de la nave espacial la semana pasada , los gerentes de misión han estado optimizando la forma en que la nave espacial se orienta durante la navegación solar. Después de algunos ajustes, LightSail 2 comenzó a elevar su órbita alrededor de la Tierra. En los últimos 4 días, la nave espacial ha elevado su punto alto orbital, o apogeo, en aproximadamente 2 kilómetros. El perigeo, o punto bajo de su órbita, se ha reducido en una cantidad similar, lo que es consistente con las expectativas previas al vuelo de los efectos de la resistencia atmosférica en la nave espacial. El equipo de la misión ha confirmado que el aumento de apogeo solo se puede atribuir a la navegación solar, lo que significa que LightSail 2 ha completado con éxito su objetivo principal de demostrar el vuelo propulsado por luz para CubeSats.
Apsis, periapsis y apoapsis.
Una apis es cualquiera de los puntos en la órbita de un objeto celeste que está más cerca (periapsis) o más alejado (apoapsis) del cuerpo en órbita (ver Figura 2). Se otorgan nombres especiales a estos puntos para los sistemas comúnmente referenciados, incluidos periastrón y apoastrón (en el caso de las estrellas), perigeo y apogeo (en el caso de la Tierra) y, en el caso del Sol, perihelio y afelio.
Crédito: David Darling.
“Estamos encantados de anunciar el éxito de la misión LightSail 2”, dijo el gerente del programa LightSail y Científico Jefe de la Sociedad Planetaria Bruce Betts. “Nuestro criterio era demostrar la navegación solar controlada en un CubeSat cambiando la órbita de la nave espacial utilizando solo la ligera presión de la luz del Sol, algo que nunca se había hecho antes. Estoy enormemente orgulloso de este equipo. Ha sido un largo camino y lo logramos.”
Representación artística de LightSail 2 navegando en órbita terrestre. LightSail es un proyecto financiado por los ciudadanos de la Sociedad Planetaria (“The Planetary Society”) para enviar una pequeña nave espacial, impulsada únicamente por la luz solar, a la órbita de la Tierra.
Crédito: The Planetary Society.
El hito convierte a LightSail 2 en la primera nave espacial en utilizar la navegación solar para propulsión en la órbita de la Tierra, la primera nave espacial pequeña en demostrar la navegación solar, y solo la segunda nave espacial de vela solar en volar con éxito, después del IKAROS de Japón, que se lanzó en 2010. LightSail 2 es también la primera nave espacial financiada por crowdfunding que demuestra con éxito una nueva forma de propulsión.
“Para la Sociedad Planetaria (The Planetary Society), este momento ha llevado décadas en desarrollo”, dijo el CEO de la Sociedad Planetaria, Bill Nye. “Carl Sagan habló sobre la navegación solar cuando estaba en su clase en 1977. Pero la idea se remonta al menos a 1607, cuando Johannes Kepler notó que las colas de cometas deben ser creadas por la energía del Sol. La misión LightSail 2 es una nueva propuesta para vuelos espaciales y exploración espacial avanzada “.
Cometa McNaught C/2006 P1, fotografiado el 20 de Enero de 2007 desde Lawlers, Western Australia. El viento y la luz solar desvían la cola de los cometas.
Crédito: Wikimedia Commons.
El Lunes 29, LightSail 2 envió a casa una nueva imagen (abajo) de resolución completa capturada por su cámara durante el despliegue de la vela solar. La perspectiva es opuesta a la imagen de resolución completa de la semana pasada y muestra la vela más desplegada. La vela de Mylar aluminizado de LightSail 2 brilla contra la negrura del espacio, con el Sol asomándose cerca de una botavara.
LIGHTSAIL 2 DURANTE LA SECUENCIA DE DESPLIEGUE DE LA VELA (CÁMARA 1)
Esta imagen fue tomada durante la secuencia de despliegue de la vela LightSail 2 el 23 de julio de 2019 a las 11:49 PDT (18:49 UTC). La vela se despliega casi por completo aquí y parece deformada cerca de los bordes debido a la lente de cámara de ojo de pez de 185 grados de la nave espacial. Se corrigió el color de la imagen y se eliminó parte de la distorsión. El Sol es visible en el centro, y las piezas de espectralina, que se usaron para mantener cerrados los paneles solares de LightSail 2, se pueden ver a las 5 en punto y a las 7 en punto.
Crédito: The Planetary Society .
El equipo de la misión continuará elevando la órbita de LightSail 2 durante aproximadamente un mes, hasta que el perigeo disminuya hasta el punto en que la resistencia atmosférica supere el empuje de la navegación solar. Durante el período de elevación de la órbita, el equipo continuará optimizando el rendimiento de la vela solar.
“Hemos estado trabajando desde el despliegue de la vela para refinar la forma en que la nave espacial sigue al Sol”, dijo Dave Spencer, gerente de proyectos de LightSail 2. “El equipo ha hecho un gran trabajo llevándonos al punto en el que podemos declarar el éxito de la misión. Avanzando, seguiremos trabajando para ajustar el rendimiento del control de la vela y ver cuánto podemos aumentar el apogeo con el tiempo”.
Uno de esos refinamientos involucra la rueda de impulso único de LightSail 2, que gira la nave espacial en el costado y luego se dirige hacia el Sol en cada órbita para activar y desactivar el empuje de la navegación solar. Las ruedas de impulso pueden “saturarse”, alcanzando límites de velocidad predefinidos, después de lo cual ya no son efectivas para rotar la nave espacial. La mayoría de las naves espaciales usan propulsores químicos para desaturar las ruedas de impulso; LightSail 2 se basa en barras de torsión electromagnéticas, que orientan la nave espacial empujando contra el campo magnético de la Tierra.
La rueda de impulso de LightSail 2 actualmente alcanza su límite de saturación un par de veces por día, y la desaturación de la rueda temporalmente saca a la nave espacial de su orientación adecuada para la navegación solar. El equipo de la misión ya aplicó una actualización de software que aumentó el tiempo entre eventos de saturación, y también está trabajando para automatizar el proceso de desaturación. Ambas mejoras deberían dar como resultado un mejor rendimiento de la navegación solar.
LIGHTSAIL 2 ORBIT APOGEE AND PERIGEE DESDE SU LANZAMIENTO
Este gráfico muestra el apogeo y el perigeo en órbita de LightSail 2 desde su lanzamiento. Del 26 de julio al 30 de julio, la nave espacial elevó su punto alto orbital, o apogeo, en unos 2 kilómetros. Una versión en PDF de este cuadro está disponible.
Crédito: The Planetary Society / Datos suministrados por NXTRAC.
Después de la fase de elevación de la órbita de LightSail 2 durante un mes, la nave espacial comenzará a desorbitarse, y finalmente volverá a entrar en la atmósfera en aproximadamente un año. La vela de Mylar aluminizado, aproximadamente del tamaño de un ring de boxeo, actualmente puede ser visible para algunos observadores al anochecer y al amanecer. El tablero de control dela misión de la Sociedad Planetaria muestra los próximos pases basados en la ubicación del usuario e incluye un enlace a una página que resalta los pases cuando es más probable que la vela sea visible.
Aproximadamente 50,000 miembros de la Sociedad Planetaria y ciudadanos privados de más de 100 países, así como fundaciones y socios corporativos, donaron a la misión LightSail 2, que costó $ 7 millones desde 2009 hasta marzo de 2019.
“LightSail 2 demuestra el poder del apoyo público”, dijo Jennifer Vaughn, Directora de Operaciones de la Sociedad Planetaria. “Este momento podría marcar un cambio de paradigma que abre la exploración espacial a más jugadores. Me sorprende que 50,000 personas se unieran para volar una vela solar. Imagine si ese número se convirtiera en 500,000 o 5 millones. Sería emocionante”.
MINIATURAS DE DESPLIEGUE DE VELA LIGHTSAIL 2 (CÁMARA 1)
Estas imágenes muestran la progresión de la secuencia de despliegue de la vela solar de LightSail 2, que comenzó el 23 de julio de 2019 a las 18:47 UTC. Todas son imágenes en miniatura de la Cámara 1 con una resolución original de 120 por 90 píxeles y se han distorsionado y corregido el color. Los primeros 13 cuadros fueron tomados a intervalos de 10 segundos; los restantes a intervalos de 30 segundos.
Crédito: The Planetary Society.
MINIATURAS DE DESPLIEGUE DE VELA LIGHTSAIL 2 (CÁMARA 2)
Estas imágenes muestran la progresión de la secuencia de despliegue de la vela solar de LightSail 2, que comenzó el 23 de julio de 2019 a las 18:47 UTC. Todas son imágenes en miniatura de la Cámara 2 con una resolución original de 120 por 90 píxeles y se han distorsionado y corregido el color. Los primeros 13 cuadros fueron tomados a intervalos de 10 segundos; los restantes a intervalos de 30 segundos.
Crédito: The Planetary Society.
La Sociedad Planetaria comparte datos del programa LightSail con otras organizaciones para que la tecnología de la vela solar se pueda aplicar a futuras misiones de exploración espacial. La Sociedad presentó los resultados iniciales de LightSail 2 esta semana en el 5º Simposio Internacional sobre Vela Solar en Aachen, Alemania. Los resultados también se comparten con la misión NEA Scout de la NASA, que estará lanzando un CubeSat impulsado por velas solares para visitar un asteroide cercano a la Tierra el próximo año.
LightSail 2 es uno de varios proyectos de ciencia y tecnología de la Sociedad Planetaria que apuntan a avanzar en la ciencia y exploración espacial. A principios de este mes, la NASA eligió PlanetVac, una tecnología financiada por la Sociedad construida por Honeybee Robotics que simplifica el proceso de recolección de muestras de otros mundos, para volar a la Luna como parte del programa de Servicios Comerciales de Carga Lunar (CLPS) de la agencia.
El programa LightSail comenzó en 2009 bajo la dirección del cofundador de Planetary Society, Louis Friedman, tras el lanzamiento de Cosmos 1 , la primera vela solar del mundo que no alcanzó la órbita. Los cofundadores de la Sociedad Planetaria, Luis Friedman, Carl Sagan y Bruce Murray, defendieron la idea de la navegación solar hace más de 4 décadas con una propuesta de misión de vela solar al cometa Halley .
Fuente: The Planetary Society.
Artículo original: “LightSail 2 Spacecraft Successfully Demonstrates Flight by Light. Jason Davis.The Planetary Society. July 31, 2019.
Material relacionado:
La página de la Misión donde se encuentra toda la información y comunicados de prensa de la misma es:
LIGHTSAIL 2 MISSION CONTROL. The Planetary Society.
El siguiente artículo describe la Light Sail 2 y su predecesora, y en el apartado «Material relacionado» contiene una selección de recursos sobre las Velas de Luz Solares, nuevos sistemas de propulsión con Velas de Luz, los Cubesats, el Proyecto Starshot de Breakthrough Initiatives para viajar a Alfa Centauri utilizando esta tecnología, etc.:
LightSail 2 se lanzará el próximo mes a bordo del cohete SpaceX Falcon Heavy. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Mayo 27, 2019.
LightSail 2 está enviando a casa nuevas fotos de la Tierra. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Julio 22, 2019.
Sobre el Proyecto IKAROS de JAXA:
Ikaros: First Successful Solar Sail. Elizabeth Howell. Space.com. May 8, 2014.
El Proyecto NEA Scout de la NASA, consiste de un pequeño CubeSat que desplegará una vela solar de 85 metros cuadrados y eventualmente saldrá en espiral del sistema Tierra-Luna para visitar un asteroide cercano a la Tierra:
NEA Scout unfurls solar sail for full-scale test. Jason Davis. The Planetary Society. July 13, 2018.
El sistema de bajo costo PlanetVac de recolección de muestras en cuerpos del Sistema Solar, desarrollado por Honeybee Robotics:
PlanetVac: Sampling other worlds. The Planetary Society.
Explorando La Física de las Velas de Luz:
The Physics Powering Light Sails. Robert Lea. Alexandria Science. Medium. June 21, 2019.
Curiosidades:
La Historia de la Vela Solar
La historia de LightSail abarca cinco décadas e incluye el cometa Halley, un lanzamiento fallido de un cohete desde un submarino ruso, y la búsqueda de aplicar la navegación solar a CubeSats.
Crédito: The Planetary Society.
Los siguientes tres artículos presentan en detalle la Historia de la Vela Solar:
The Story of LightSail, Part 1. The Planetary Society.
The Story of LightSail, Part 2. The Planetary Society.
The Story of LightSail, Part 3. The Planetary Society.
