Descripci√≥n de la carga útil

En 1983, un grupo de científicos propuso a la Junta Nacional Espacial sueca la construcción de una plataforma estabilizada capaz de transportar una carga útil de 200 kg en vuelos de hasta 12 horas bajo un globo estratosférico. Fue construida por la Swedish Space Corporation (SSC) y fue utilizada para realizar observaciones astronómicas del medio interestelar en el espectro infrarrojo lejano en ocho misiones que abarcan los 15 años de duración del proyecto.

La base de la plataforma (ver imagen a la izquierda) en la que se montaban los instrumentos y el telescopio tenía forma octogonal. Toda la góndola tenía un ancho de 3 metros y una altura de 2,9 metros, con un peso inferior a 500 kg. Su diseño mecánico se planificó teniendo en cuenta que se utilizaría repetidas veces en varios vuelos por lo que se construyó para evitar daños a partes vitales de los instrumentos durante el aterrizaje. De este modo, el soporte del telescopio central estaba situado dentro de un yugo de elevación que a su vez estaba rodeado por una jaula de protección contra impactos. También se incluyeron absorbedores de impacto montados debajo de la góndola en cada vuelo para atenuar el impacto del aterrizaje.

La estabilización azimutal se lograba por medio de un sistema de gas frío que utilizaba nitrógeno comprimido transportado en tanques presurizados situados debajo de la góndola. Durante el vuelo, el gas pasaba a través de un tanque de amortiguación a una presión intermedia cuyo caudal era controlado muy precisamente por cuatro válvulas proporcionales y era expulsado a través de pares de boquillas. Había dos sistemas separados, el primero con propulsores de alta potencia para el control grueso y el segundo con los propulsores de bajo poder para el apuntamiento fino.

Durante la fase observacional del vuelo, las válvulas proporcionales recibían señales de un sistema de control analógico que utilizaba el sol como referencia. Este sistema estaba compuesto por fotodetectores sensibles a la posición y un punto luminoso proyectado. Había un sensor grueso, que utilizaba una ranura para la proyección, y un sensor fino, que utilizaba un lente. Además, había un sensor redundante independiente. Dado que los sensores solares de este tipo funcionaban mejor como instrumentos de anulación, el ángulo al sol se establecía midiendo la rotación de la plataforma sobre la que estaban montados.

Para facilitar la orientación del telescopio se utilizaban dos cámaras de televisión, junto con dos inclinómetros que proporcionaban la información sobre la actitud vertical de la góndola. En cualquier momento del vuelo se podían mover dos contrapesos a lo largo de un par de rieles perpendiculares para restablecer el equilibrio del conjunto.

La góndola PIROG obtenía su energía a partir de baterías de litio con una capacidad total de 300 Ah. La góndola misma consumía aproximadamente 150 vatios dejando más de 300 vatios disponibles para los experimentos transportados, para un vuelo de 10 horas. La electrónica de la góndola estaba contenida en cuatro contenedores con su propia fuente de alimentación.

Los datos científicos y de mantenimiento se recogían mediante un sistema de modulación por código de impulsos (PCM) en forma analógica y digital y se convertían a un formato bifásico antes de ser enviados a tierra por un transmisor de banda P. Los datos de telemetría se transmitian a una velocidad de 256 Kbits a ??través de cerca de 800 canales con una frecuencia de muestreo de 20 Hz, y con una resolución de 16 bits. El sistema de telemando recibía comandos enviados desde la estación de tierra y los conectaba al sistema de control. Finalmente las señales de las dos cámaras de televisión eran enviadas una a una a tierra por un transmisor de banda S.

Para todos estos sistemas de comunicación había una unidad de respaldo integrada o algún tipo de redundancia.

Durante su vida útil, la plataforma fue progresivamente mejorada. El modelo inicial (MK I) llevaba un telescopio de 30 cm acoplado con un espectrómetro enfriado Fabry-Perot, una segunda generación del instrumento (MK II) incorporaba un telescopio de 60 cm con un receptor heterodino, y la encarnación final de la plataforma utilizó ese mismo telescopio junto con un receptor SIS. Varias otras mejoras se hicieron especialmente en la electrónica de a bordo.

Hoy en día, la góndola se exhibe en un museo situado en el centro espacial ESRANGE, cerca de Kiruna.

Desarrollo del vuelo y resultados de la misión

 

Sitio de lanzamiento: European Space Range, Kiruna, Suecia  
Hora lanzamiento: 2:43
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: SSC
Globo: Globo de Presión Cero  

Después de del fracaso y aterrizaje en un pantano de la misión anterior, la góndola fue remodelada y preparada para el vuelo tres meses más tarde del incidente. Fue lanzado como PIROG 5 -la sexta misión del programa- nuevamente desde las instalaciones del European Space Range (ESRANGE) cerca de Kiruna, Suecia. Esta vez el lanzamiento y el vuelo fueron normales pero cuando fue transmitido el comando de finalización de vuelo para separar la carga útil del globo, nada sucedió. El sistema de respaldo también falló dejando a los científicos con nada más que hacer que mirar impotentemente el globo a la deriva hacia el noreste sobre el Océano Ártico. Después de unos días este viró hacia el sureste y se desplazó por encima de la zona de Murmansk en Rusia. Siguió a la deriva hacia el sur durante unos días para luego desaparecer en algún lugar de Rusia occidental. Los sovieticos, que estaban siguiendo el sobrevuelo del globo en sus radares, quiza recordando los esfuerzos de los EEUU de enviar globos espía sobre Rusia a finales de los años 50, tomaron el globo como un dispositivo de espionaje. Así, despacharon dos aviones Sukhoi para interceptar y derribar al visitante. Increíblemente, la góndola aterrizó bastante intacta en un área boscosa cerca de la frontera con Finlandia. Varios meses después del incidente, tras algunas negociaciones diplomáticas, finalmente fue devuelto a Suecia.

A pesar del contratiempo, el resultado del vuelo fue significativo ya que la misión se prolongó mas alla de lo planeado permitiendo a los científicos obtener muchos mas datos de sus objetivos astronómicos de lo esperado.

Referencias externas y fuentes bibliográficas

Imágenes de la misión

Preparación del globo Detalle de la góndola Estado de la gondola luego de ser devuelta por los soviéticos