Una exitosa campaña Antartica - 18/1/2007

Williams Field, Base McMurdo.- La campaña anual de lanzamiento de globos estratosféricos que la NASA viene realizando casi ininterrumpidamente desde principios de los años 90 en el continente blanco, ha alcanzado este año un nuevo record, no ya de duración ni de distancia como en años anteriores, sino esencialmente en cuanto a las capacidades del complejo programa, que pudo administrar el vuelo de tres gigantescos balones simultáneamente.

Lanzamiento de una sonda pathfinder La campaña comenzó en noviembre pasado con el arribo de los primeros técnicos de la Columbia Scientific Balloon facility (CSBF) a la base de McMurdo para poner en condiciones los dos edificios de integración de cargas útiles que alojaron a los tres equipos científicos que participaron de la presente campaña. A los pocos días comenzaron a llegar via Christchurch (Nueva Zelandia) los científicos encargados de poner a punto los instrumentos a ser lanzados. Los mismos habían arribado al continente blanco en barco, por lo que los tres equipos tecnicos se pusieron inmediatamente a la obra. Para el 5 de Diciembre, las tres cargas utiles a ser voladas habían adquirido el status de "flight ready" y tan solo bastaba esperar el clima adecuado.

Al igual que ocurrió el año anterior, el tiempo no fue muy cooperativo y fue necesario lanzar 3 sondas "pathfinder" (pequeños globos con un GPS que marca su desplazamiento y por ende la trayectoria de los vientos estratosféricos) antes de comprobar que el vórtice polar que gira en sentido antihorario en el verano antártico, había adquirido una estabilidad mínima para poder establecer una ventana de lanzamiento.

Sumado a eso dos miembros del equipo tecnico de la NASA tuvieron que retornar subitamente a los EEUU, lo que complicaba un poco las capacidades del equipo, esencialmente en el tramo LOS (Line of Sight) es decir aquellas comunicaciones directas con el balón mientras éste se encuentra por encima del horizonte.

Los lanzamientos

Lanzamiento de CREAMAsí las cosas, el primer balón lanzado transportó un experimento llamado CREAM (Cosmic Ray Energetics And Mass) desarrollado por la Universidad de Maryland y la Wallops Flight Facility de la NASA destinado a estudiar los rayos cosmicos explorando el limite de la aceleración de la supernova que los originó, y el gas de protones, electrones y particulas pesadas que arriban a la tierra desde fuera del sistema solar.

El vuelo se inició con un lanzamiento perfecto ocurrido a las 3:29 utc del 19 de Diciembre. Dos horas mas tarde, el balón de 40 millones de pies cubicos alcanzaba altura de flotación a 120.000 pies y montado sobre el vortice polar iniciaba su periplo antihorario alrededor del continente.

A la derecha podemos observar el instante mismo en que el globo es liberado. Este sería el tercer periplo antartico luego de las misiones efectuadas en 2004 (que aun es record de duracion con 42 dias) y en 2005

Cuatro dias después, se efectuaria el segundo lanzamiento. Esta vez se trataba de POLAR-BESS (Balloon-borne Experiment with a Superconducting Spectrometer - POLAR VERSION) un espectrómetro superconductor especialmente construido para la busqueda de antiprotones o los rastros de su existencia. Dicho instrumento -una version modificada de BESS especialmente adaptado para misiones de larga duración que efectuó desde 1993 casi 15 vuelos a bordo de globos estratosfericos- es una colaboración entre Goddard Space Flight Center de la NASA y el High Energy Accelerator Research Organization de Japon.

El balón fue lanzado dos días antes de Navidad y al igual que su antecesor, inició su periplo Antártico sin inconvenientes. Esta era la segunda vez que POLAR-BESS era lanzado desde allí luego de un exitoso vuelo en 2004.

La constelación de balones se completaria el 26 de Diciembre, con el lanzamiento de ATIC (Advanced Thin Ionization Calorimeter) que como su nombre lo indica esta compuesto por un calorímetro de ionización uyo objetivo es medir el espectro de rayos cósmicos de protones y helio en un amplio rango de energías con gran exactitud. El instrumento, desarrollado por la Louisiana State University se encontraba por cuarta vez en el continente blanco luego de dos vuelos exitosos en 2000 y 2002 y una misión fallida debido a problemas con el globo en 2005. Con esto, por primera vez en su historia la Columbia Scientific Balloon Facility tenía en vuelo tres balones sobre la Antártida simultáneamente. Esto fue posible en gran medida gracias a la estrecha colaboración existente entre la National Science Foundation, que maneja toda la actividad antártica de los EEUU y la NASA que se tradujo en la firma hace 3 años de un acuerdo para incrementar las capacidades e infraestructura existentes entonces. Un componente simbólico adicional está ligado al hecho de que este año se está llevando a cabo una intensa campaña científica allí en el marco del Año Polar Internacional.

Todo lo que sube tiene que bajar

Inicialmente, cada uno de los equipos científicos de cada instrumento se habían fijado como meta al menos efectuar dos revoluciones completas al continente blanco, e incluso los tecnicos de CREAM (de los tres el que había conseguido la "orbita mas estable") soñaban con igualar o superar su record de 3 giros en 42 días de vuelo. No obstante, muy pronto llegarian las malas noticias: para el 14 de enero la NSF informó a la NASA que los balones deberían finalizar su vuelo lo mas cerca de McMurdo que pudieran, ya que de otra forma, la recuperación de cada uno de los instrumentos se vería amenazada. La razon?. Un avion de transporte Bassler habia tenido un accidente, quedando inutilizado, por lo que la NSF veía reducida su capacidad logística, poniendo en peligro las operaciones de recuperación nde las gondolas si estas intentaban otro giro.
Aterrizaje de ATICAterrizaje de ATIC
De esta manera el primer instrumento en ser terminado fue ATIC. Durante sus ultimos dias de vuelo, el balón había adquirido una trayectoria algo erratica, y segun las previsiones si se permitia la continuación del vuelo se arriesgaba su caida en una zona poco accesible. La operación tuvo lugar el 14 de enero cuando un avión Hercules C-130 que partió desde McMurdo se acercó a poca distancia del balón y transmitió los comandos que separaron al globo de su carga.

Durante dicha maniobra y por primera vez se probó un nuevo dispositivo creado para atenuar el shock producido sobre los sistemas de vuelo al momento de la apertura del paracaidas. Eso permitió que durante esa crítica fase de descenso y por primera vez, los tecnicos de la CSBF en el centro de control de Palestine mantuvieran un enlace telemétrico permanente (tanto via Iridium como via TDRSS) con la carga en descenso, monitoreando una vez en tierra la separación del paracaidas. Esta ultima y vital parte del procedimiento de terminación (que sirve para evitar que el fuerte viento antártico transforme el paracaidas en una vela, arrastrando y dañando la carga util) pudo gracias al nuevo sistema, ser perfectamente controlada y no efectuada "a ciegas" como ocurría hasta ahora debido a la perdida de conexión despues del fuerte shock de la separación. La duración total de vuelo de ATIC fue de 19 dias, 10 horas y 43 minutos.

Dos dias despues, y al momento de su segunda aproximación a McMurdo (la primera habia tenido lugar el 2 de enero con una espectacular aparición sobre la base) fue el turno de CREAM que fue separado tambien exitosamente del globo que lo transportaba aterrizando a 177 millas nauticas del sitio original de lanzamiento, lo que en terminos de distancias antárticas es "ahí nomas". La gondola se encuentra en perfectas condiciones ya que tambien en esta oportunidad el nuevo sistema de reducción de shock del paracaidas funciono a la perfección. El tiempo total de vuelo para CREAM fue de 28 dias, 21 horas y 53 minutos.

Aterrizaje de Cream Finalmente, BESS, el ultimo de los globos en vuelo fue terminado el pasado 22 de enero, con una maniobra perfecta de separación aterrizando en un area de facil acceso para su recuperación entre las estaciones de Patriots Hills y el sitio de investigación denominado AGO2. Al igual que ocurrió con CREAM, una vez en tierra el paracaidas se desprendió inmediatamente, y de esta forma la gondola permaneció erguida y en excelente condición.

Como balance final, y durante los siguientes dias seguramente leeremos acerca de que la NASA ha superado sus propias marcas: la de mantener por primera vez 3 globos en vuelo simultaneamente, lanzar un peso total entre las tres misiones de carga util cientifica cercano a las 13.000 libras y que las 3 misiones resultaron un completo exito. Lo que no se dice, pero queda claro, es que el balonismo científico aun en condiciones tan extremas como las que ofrece el continente blanco, es una importante herramienta al servicio del avance de la ciencia. Una herramienta que aunque pudiera parecer de otro siglo, de la mano de la tecnología y la innovación resulta muy competitiva hoy, en plena era espacial.

Mas información disponible en:

Columbia Scientific Balloon Facility: http://www.csbf.nasa.gov/
CREAM web: http://cosmicray.umd.edu/cream/
ATIC web: http://atic.phys.lsu.edu/
BESS web: http://bess.kek.jp/

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