Descripci√≥n de la carga útil

Se trata de un espectrómetro de infrarrojos por Transformada de Fourier (FTIR) adaptado especialmente para su operación en globos estratosféricos.

Permite efectuar sondeos del limbo atmosférico en geometría tangencial detectando la presencia de componentes químicos directamente relacionados con el problema del ozono estratosférico y el efecto invernadero. Este método es apropiado para obtener perfiles verticales del ozono, un número considerable de radicales dominantes como ser NO, NO2, HNO3, N2O5, ClONO2, HO2NO2, y gases tales como CH4, N2O, H2O, CFC-11, CFC-12, CFC-22, CCl4, CF4, C2H6, y SF6. Estas mediciones se obtienen simultáneamente, con una resolución de altitud de 2 a 3 kilómetros.

El experimento MIPAS-B ha sido pensado como precursor de la versión espacial de MIPAS instalado actualmente a bordo del satélite ENVISAT.

El instrumento se divide en cinco segmentos operacionales:

(1) la gondola,
(2) el sistema de estabilización y de referencia visual (LOS),
(3) el espectrómetro criogénico,
(4) la electrónica a bordo, y
(5) el equipo de control de tierra

La góndola es básicamente una estructura protectora, desarrollada por el observatorio de Ginebra, que combina una alta estabilidad y seguridad, con un peso relativamente bajo y un fácil mantenimiento.

La componente de estabilización (LOS) se basa en un sistema de navegación inercial miniaturizado que contiene un localizador de posicionamiento global (GPS) que proporciona la referencia de la actitud y de la dirección de la plataforma al sistema de control para permitir el mantenimiento de el apuntamiento del instrumento dentro de los 300 mts del punto de la tangente atmosférica. Utilizando una cámara CCD se toman imágenes del campo visual de estrellas en la dirección de apuntamiento las que se utilizan como un sistema de referencia absoluta.

El espectrómetro propiamente dicho consta de un telescopio de eje desfazado de tres espejos, acoplado a un interferómetro de doble péndulo y un sistema de detección infrarrojo de cuatro canales, refrigerado con helio líquido.

El corazón del instrumento es el interferómetro de doble péndulo, una modificación de la disposición clásica de Michelson. El sistema tetracanal del detector permite la cobertura simultánea de las bandas de absorción de moleculas más importantes relacionadas con el ozono entre los 5.2 y 13.3 micrometros.

Los datos analógicos se muestrean digitalmente, mezclados con la información de otros canales y con los datos parámetricos del instrumento, y son enviados a tierra vía telemetría a una velocidad de 250 kbit/s. Una conexión en sentido inverso con una velocidad de hasta 1200 bits/s asegura el envio de comandos al instrumento durante el vuelo. En tierra, la información en bruto se divide otra vez en cada canal original y se almacena inmediatamente en una base de datos. Al mismo tiempo, los datos paramétricos de MIPAS y los interferogramas pueden verse y procesarse para permitir la evaluación en línea de los datos obtenidos y el estado general del instrumental.

Desarrollo del vuelo y resultados de la misión

 

Sitio de lanzamiento: Aeródromo Domingos Rego, Timón, Maranhao, Brasil  
Hora lanzamiento: 19:53 local
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: Centre National d'Etudes Spatiales (CNES)
Globo: Globo Abierto Modelo 400z Zodiac - 400.000 m3
Campaña: ELBC (Equatorial Large Balloon Campaign)  
Peso carga útil: 573 kg

El lanzamiento tuvo lugar el 14 de junio a las 19:53 hora local, utilizando el metodo dinamico con ayuda de globos auxiliares.

Por una combinacion entre información meteorologica acerca del sistema de vientos imperante durante la QBO (Quasi Biannual Oscilation) y la experiencia de pilotaje de los tecnicos del CNES, fue posible la realización de un vuelo bastante largo en los tropicos.

Luego de cierto tiempo de vuelo, inicialmente moviendose hacia el este, se utilizó en forma coordinada la valvula y el lastre y se forzó al globo a descender hasta alcanzar un segundo nivel de flotación, desde donde comenzó una lenta deriva hacia el oeste. Un tercer nivel de vuelo fue utilizado para optimizar la trayectoria de descenso, cerca del final de la misión mientras el balon se encontraba a la vista del helicoptero de recuperación. El comando de separación fue transmitido a las 14:03 hora local del 15 de junio.

El aterrizaje se produjo a las 14:41 utc al NE de Fortaleza de los Nogueiras, en el estado de Maranhao, en las coordenadas 6°47' de latitud sur, y los 46° de longitud oeste, totalizando un tiempo de vuelo de 20 horas.

La gondola experimentó un aterrizaje algo violento, siendo localizada inmediatamente y atrayendo gran cantidad de curiosos al lugar, que ayudaron en las tareas de recuperación. Luego de un viaje por tierra de casi 700 kms, 34 horas despues del aterrizaje la gondola se encontraba nuevamente en la base de Timón.

(Extraido del reporte preliminar del equipo MIPAS)

Este fue el vuelo numero 15 del instrumento MIPAS-B2, el primero en ser realizado en los trópicos. Asimismo por su duración ha sido el mas largo realizado hasta ahora por el instrumento.

El programa de mediciones estaba focalizado en la validacion de los instrumentos MIPAS y SCIAMACHY a bordo del satelite ENVISAT

La larga duración del vuelo permitió también el desarrollo de otras experiencias incluyendo mediciones en el momento del ascenso y del descenso, relevamientos en 3D de los topes nubosos debajo de los 20 kms (apuntando esencialmente a estudiar el flujo exterior de sistemas convectivos) y un muestreo detallado de la capa de transicion tropical (TTL).

En la gondola fueron incluidos algunos instrumentos complementarios: un fotómetro UV del IMK, el instrumento mini-DOAS desarrollado por la Universidad de Heidelberg (Alemania) y una ozonosonda.

Durante el vuelo todo el sistema funcionó perfectamente incluyendo el espectrómetro y los sistemas auxiliares. El unico inconveniente lo sufrió la estructura de la gondola y algunos de los instrumentos durante el aterrizaje en el cual fueron sometido a un shock de impacto cercano a los 48 G.

(Extractado del reporte preliminar del equipo MIPAS)

Referencias externas y fuentes bibliográficas

  • MIPAS web site Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Universität Karlsruhe

Imágenes de la misión

Llevando la gondola desde el hangar hasta la pista de lanzamiento Una impresionante vista de las formaciones nubosas desde la estratosfera vistas a traves de la camara CCD de MIPAS Vista aerea del sitio de aterrizaje MIPAS-B, luego del duro aterrizaje yace de lado sobre un matorral Para las tareas de recuperación el equipo del CNES tuvo la inesperada colaboración de los lugareños