Campaña Antartica BARREL en marcha - 31/12/2012

Estacion de Investigación Halley, Antartida.- La NASA no es el unico grupo que se encuentra este verano lanzado globos estratosféricos en el continente blanco. Dos equipos del Grupo de Globos del Dartmouth College, arribaron allí para realizar una campaña masiva de lanzamientos en el marco de la iniciativa BARREL (Balloon Array for RBSP Relativistic Electron Losses), que tiene por objeto estudiar los cinturones de radiación de la Tierra y que cuenta con la colaboración de las Universidades de California y Washington entre otras instituciones.

El primer equipo partió desde la ciudad Sudafricana de Cape Town, a principio de Diciembre a bordo del buque "S.A. Agulhus II" arribando a la estación SANAE IV del programa Antartico Sudafricano, localizada en Vesleskarvet, el 15 del mismo mes. El segundo equipo por su parte, partia cinco dias despues que el primero desde el mismo puerto, a bordo del "RRS Ernest Shackleton" un buque britanico perteneciente al programa Antartico de dicho pais y arrivando la vispera de Navidad a la estación de investigación Halley. A la derecha se puede apreciar una imagen de miembros de Darmouth instalando una de las antenas del sistema Iridium en el techo de uno de los módulos de la estación.

Esta no es la primera vez que el grupo del Darmouth College lanza globos desde el continente blanco. Durante el verano 2009/2010 efectuaron cinco vuelos como prueba tecnologica de las cargas utiles del proyecto desde las instalaciones de la NASA en el Aeropuerto Williams Field bajo supervisión del programa de globos de la agencia. A diferencia de entonces, a pesar que cierto grado existe de coordinación con la agencia norteamericana, ellos mismos se encargan del manejo de las operaciones. El investigador principal del proyecto es la Dra. Robyn Millan.

Para el 27 de Diciembre, ambos equipos se hallaban ya instalados en sus respectivas bases y comenzaron a preparar los instrumentos a ser lanzados. Cada una de las 45 cargas útiles (leyeron bien, 45 !) construidos para el proyecto, usan un diseño simple y modular que consiste en un centelleador de Sodio iodado (NaI) de 3" x 3", como detector principal. Una de ellas puede verse en la imagen de la izquierda. El detector principal se localiza en el centro de la estructura, en tanto que el resto de los sistemas de soporte (unidad GPS, y sistemas de enlace iridium y de telemetría) se ubican alrededor del perímetro. Dichos elementos se encuentran dentro de un contenedor de poliestireno de 2" de espesor para una adecuada aislación térmica. Finalmente un magnetómetro de tres ejes es localizado al final de un extensor con su propia aislación térmica, mientras que montados en la parte externa de la estructura se ubican los paneles solares omni-direccionales que proporcionan los 8 w de poder para la operación de todo el conjunto. Una vez en el aire, los datos obtenidos por cada gondola son transmitidos en forma continua a traves de la red satelital Iridium y recibidos en tiempo real por el Centro de Operaciones de Misión de BARREL (MOC) localizado en el campus Santa Cruz de la Universidad de California.

El objetivo de la campaña es tratar de tener en vuelo simultaneamente la mayor cantidad posible de balones, proporcionando así mediciones en multiples puntos de la precipitación de electrones en conjunto con las mediciones "in situ" realizadas por las dos sondas RBSP (Radiation Belt Storm Probes) que se encuentran en órbita desde Mayo último.

La campaña puede seguirse a traves del blog del proyecto, o su página de facebook. Hasta el momento de escribir esta crónica, aun no se han efectuado lanzamientos desde ninguna de las dos bases. Permanezcan atentos !

BLAST-pol y EBEX: ambos en vuelo - 29/12/2012

Estación McMurdo, Antartida.- Luego del lanzamiento del instrumento Super-TIGER el 8 de Diciembre, el siguiente experimento cercano a adquirir el statuts de "flight ready" fue EBEX (E and B Experiment) un polarímetro diseñado para su vuelo en globos estratosféricos que tiene por objetivo medir la intensidad y polarización de la radiación del fondo cosmico de microondas, desarrollado por la Universidad de Minnesota y varias instituciones más (ver imagen abajo a la derecha)

En el continente blanco desde finales de Octubre, el equipo de EBEX avanzó a buen paso en las tareas de integración de su instrumento, pudiendo realizar la preuba de izado (ensayo de lanzamiento) el Sabado 15 de Diciembre y la revisión de aptitud de vuelo (Flight Readiness Review) dos dias mas tarde. Mas allá de algunos inesperados "apagones" del sistema de control de actitud y la computadora de vuelo y algunos inconvenientes menores, el equipo se encontraba listo para lanzar EBEX a la primera chance. El 21 de Diciembre, mientras alistaban todo para un posible lanzamiento, los apagones de la computadora retornaron y junto a algunos otros problemas en elementos de la electrónica de a bordo de la Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF - responsables del lanzamiento y la operación del globo), las operaciones debieron ser canceladas debido a un incremento subito de la velocidad del viento en la pista de lanzamiento localizada en el Aeropuerto Williams Field a unas millas de la Estación McMurdo. Lamentablemente, los siguientes dias hasta la Navidad presentaron condiciones adversas para siquiera intentar otro lanzamiento, momento que fue aprovechado por el equipo de EBEX para efectuar un analisis de los fallos y corregirlos.

Mientras tanto, el equipo restante de los tres que participaron este año de la campaña, alcanzó el estatus de "flight ready" y se encontraba listo para intentar un lanzamiento. El instrumento a ser lanzado se llama BLAST-Pol (Balloon-borne Large-Aperture Sub-millimeter Telescope for Polarization) y se trata de un gigantesco telescopio (ver imagen arriba a la izquierda) formado por un espejo primario de dos metros de diametro con un conjunto de detectores bolométricos cuyo objetivo es observar los enormes campos magneticos ubicados dentro de las nubes moleculares en donde nacen las estrellas. El experimento es la "reencarnación" de BLAST, un instrumento similar que ya voló en la Antartida en 2006, pero resultó destruido al finalizar el vuelo. Los trabajos de integración de BLAST-Pol -construido y operado por la Universidad de Pennsylvannia y una larga lista de instituciones colaboradoras- se iniciaron a principios de Noviembre y continuaron sin inconvenientes durante los primeros dias de Diciembre, posteriormente, algunos problemas aparecieron en forma de descargas estáticas, pero para Navidad ya habian sido solucionados y el instrumento estaba listo para ser lanzado.

Una primera oportunidad de lanzamiento se presentó el 26 de Diciembre, la cual fue tomada finalmente por el equipo de BLAST-Pol. El lanzamiento ocurrió alrededor de las 8 de la mañana hora local (19:00 hs del 25 de Diciembre de acuerdo al horario UTC). A la derecha podemos apreciar una bellisima imagen tomada a la distancia por uno de los miembros del equipo del globo mientras se eleva justo antes de tomar la gondola. La maniobra de liberación de la carga útil fue muy suave y debido a que los vientos en superficie eran casi nulos, el vehiculo de lanzamiento apenas tuvo que moverse para ubicar a BLAST-Pol en posicion de ser tomado por el globo, algo especialmente bueno teniendo en cuenta los problemas que mencionamos respecto de dicho vehiculo en nuestra primera entrada sobre la campaña. El ascenso hasta altura de flotación se desarrollo sin problemas, y el globo junto a su carga iniciaron el recorrido anti-horario de rigor alrededor del polo montados en el vórtice de circulación polar. Como es habitual, estas primeras horas de contacto directo con el instrumento fueron aprovechadas para realizar algunas calibraciones y pruebas, tomando ventaja del enlace de datos de alta velocidad LOS (line of sight) disponible sólo hasta que el globo desapareciera bajo el horizonte. Luego de eso, el equipo de tierra se mudó al Laboratorio Crary en McMurdo, desde donde monitorearán la misión en su totalidad.

De regreso al sitio de lanzamiento en Williams Field, el equipo EBEX aguardaba con ansias su chance de poder sacar su instrumento del edificio de integración para poder efectuar algunos ajustes menores en él pero como venia sucediendo en los ultimos días, los vientos comenzaron a incrementarse forzando al equipo a mantenerse adentro. Como puede verse en la imagen al inicio de esta entrada, los paneles que rodean al instrumento y que actuan como escudo para prevenir que el "ruido" de fondo (señales provenientes de la radiacion solar) ingresen al campo de visión de los detectores durante el vuelo, son muy delicados y pueden ser severamente dañados por una racha de viento muy fuerte. Asi, el dia finalizaba. A la mañana siguiente, lo que al principio parecia una buena chance de realizar los ajustes en el exterior, se transformó luego del primer informe meteorológico en una buena chance de lanzamiento.

El 28 de Diciembre, luego de preparar los paneles y desplegar los paneles solares, los tecnicos de la CSBF tomaron la gondola y la condujeron afuera para realizar algunos ajustes finales. Luego de eso, "The Boss" (el vehiculo de lanzamiento) transportó a EBEX a la pista de lanzamiento, para luego de casi 9 horas de espera allí recibir finalmente el OK del sector de meteorología y proceder con el lanzamiento, el cual tuvo lugar a las 2:20 utc del 29 de Diciembre (28 de Diciembre segun la hora local).

De acuerdo con lo expresado por Asad Aboobaker en su blog "Ebex in Flight" "...el lanzamiento no pudo salir mejor. A diferencia de algunos lanzamientos, durante los cuales el tren de vuelo recibe mucha tensión del globo que se adelanta al vehiculo lanzador antes de que el jefe de lanzamiento libere la carga, esta vez la coordinación fue tal que EBEX pareció simplemente deslizarse del perno de amarre y flotar graciosamente ..."

Bajo estas lineas pueden apreciarse los tres mapas que muestran el recorrido de cada una de las misiones lanzadas, en tiempo real.

http://www.csbf.nasa.gov/map/balloon0/mini0.jpeg http://www.csbf.nasa.gov/map/balloon11/mini11.png

SuperTIGER

BLAST-Pol

EBEX


Se inicia campaña Antártica de globos de la NASA - 11/12/2012

Estación McMurdo, Antártida.- El primer lanzamiento de un globo estratosférico en el marco de la campaña anual 2012/2013 de la NASA tuvo lugar ayer, desde las instalaciones que la agencia posee en el Aeropuerto Williams Field a unas millas de la Estación McMurdo. El lanzamiento fue llevado a cabo por personal de la Columbia Scientific Balloon Facility,con base en Palestine, Texas.

El instrumento lanzado es un experimento de detección de rayos cosmicos denominado Super-TIGER (Trans-Iron Galactic Element Recorder) desarrollado por la Universidad de Washington, St. Louis junto a una amplia lista de instituciones colaboradoras que incluyen al Instituto Tecnológico de California, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, la Universidad de Minnesota y el Laboratorio de propulsión a chorro. Dicho experimento es una versión cuatro veces mas grande de TIGER, un instrumento similar que ya voló dos veces en la Antártida en 2001 y en 2003.

La campaña se inició con el arribo de los equipos cientificos entre finales de Octubre y principios de Noviembre. Una vez instalados en los dos edificios de integración (EBEX y Super-TIGER en uno y BLAST-pol en el otro), comenzó la lenta tarea de desembalar y comenzar a ensamblar sus complejos instrumentos con el objetivo de adquirir el status de "listo para volar" para principios de Diciembre. Este proceso se desarrolló con los habituales problemas que cada temporada deben afrontar los equipos de técnicos y científicos que transportan sus experimentos por via aerea y marítima desde el otro lado del mundo: algo que no funciona por aquí, una deficiente aislación térmica por all o fallas de electronica que obligan a perder incontables horas de pruebas para encontrar el origen de la falla. Una interesante manera de interiorizarse del devenir de la campaña es leyendo las diferentes crónicas que los tres equipos que participaran este año de la campaña publican en internet: Super-TIGER on the Ice (por Ryan de la WUSL); Ebex in flight (escrito por Asad de la Universidad de Minnesota) o Dropping Ballast (por el equipo de Blast-Pol).

Volviendo a la misión inaugural, Super-TIGER fue lanzado durante el primer intento a las 20:45 utc del 8 de Diciembre como vuelo 637N. Luego de unas horas de lento ascenso alcanzó la altura de vuelo de 122.000 pies iniciando su recorrido anti-horario alrededor del polo sur. A la izquierda puede verse la actual localización del globo en vuelo.

De acuerdo con lo publicado por el equipo cientifico el instrumento se encuentra funcionando segun lo esperado. Debido al lento desplazamiento del balón pudieron tener durante casi 48 horas de conexión con el experimento por medio del enlace de alta velocidad LOS (Line of Sight).

Ahora que el globo se encuentra debajo del horizonte, las comunicaciones se realizan a traves de la red satelital TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System).

"The Boss" en problemas

Por el lado de la CSBF una vez que los primeros tecnicos arribaron a la base Antartica en Octubre, iniciaron el proceso de preparación y puesta a punto de las diferentes piezas y elementos de maquinaria involucrados en las tareas de lanzamiento. Una de las mas importantes es el vehiculo de lanzamiento (bautizado "The Boss" en honor al famoso explorador Antartico Ernest Shackleton) que se encarga de sostener las delicadas y enormes cargas utiles para permitir que el globo mientras asciende pueda "tomarlas" sin que sufran daño alguno. Para preocupación del equipo de la CSBF, a finales de Noviembre una inspección en su sistema de transmisión mecánica reveló que existía un inconveniente con la presión hidráulica en el mecanismo de cambio de marchas. Se solicitó al fabricante en forma inmediata un repuesto, pero las malas condiciones climáticas hicieron que el mismo no pudiera arribar antes del 7 de Diciembre, cuando fue reemplazado pero sin solucionar el problema. Una mas profunda investigación finalmente reveló un fallo en uno de los embragues dentro de la caja de transmisión. Luego de algunos calculos preliminares y consultas con el fabricante del vehiculo, se decidió abandonar los intentos de repararlo pues se corria riesgo de comprometer la campaña en su totalidad.

Aparentemente, el problema no afectaba la performance del vehiculo tal y como se puede apreciar en el video que ofrecemos bajo esta lineas (publicado por Richard Bose) de las operaciones de lanzamiento de Super-TIGER.

Permanezcan atentos a mas noticias desde el continente blanco, ya que aun faltan lanzar dos cargas utiles mas.


CARMEN: nueva gondola estabilizada del CNES - 7/12/2012

Toulouse, Francia.- Recientemente, el programa de globos de la Agencia Espacial Francesa (CNES) en el edificio de integración del Centro Espacial de Toulouse, presentó su más reciente creación: la gondola estabilizada CARMEN desarrollada por el grupo de plataformas estabilizadas (Nacelles Pointees) de la agencia.

CARMEN nació con varios conceptos en mente de sus creadores: la modularidad para permitir la inclusión de varios instrumentos dedicados a una o diferentes áreas en una misma misión, la reusabilidad para poder evitar la engorrosa tarea de adaptar una plataforma diseñada específicamente para un instrumento a otro (reduciendo tiempos y costos de desarrollo) y finalmente el volumen de carga que se maximiza para permitir la instalación de multiples instrumentos a bordo.

La idea de desarrollar esta plataforma nació hace varios años, y ahora se utilizará como elemento fundamental para los planes de vuelo de calificación de NOSYCA, el nuevo sistema de comando y control diseñado para los globos estratosféricos del CNES. Al utilizar el equipo CARMEN, la agencia espera no sólo poder poner a prueba el sistema en condiciones de carga máxima, sino que en lugar de utilizar cargas simuladas o lastre, poder ofrecer oportunidades de vuelo a la comunidad científica, transportando experimentos pequeños en la nueva plataforma.

Para el diseño de la estructura exterior, el CNES se basó en una configuracion de tubos o barras y bolas como puntos de anclaje, que ya habian utilizado previamente en alguinos diseños. El peso total de la estructura vacía de la plataforma es de 275 kg y el espacio para acomodar las cargas útiles se compone de 4 bandejas extraíbles, que pueden soportar un peso de 100 kg, mientras que la masa ocupada por una única carga útil es de hasta 400 kg.

Además, las celdas que forman las paredes exteriores de la góndola puede también acomodar un total de 400 kg de instrumentos científicos o góndolas de servicio (telemetria, telecomando, etc.).

CARMEN tendrá su debut durante la misión de calificación del sistema NOSYCA que tendrá lugar en 2013 en la nueva base de globos de Timmins, Canadá. A bordo de la plataforma será incluido también un sensor estelar llamado ESTADIUS, el equipamiento eléctrico del futuro telescopio PILOT, experiencias diversas de la comunidad científica canadiense (cámara de a bordo, tecnología solar, etc), y varios experimentos tecnológicos pertenecientes al CNES.


Programa de globos de la NASA en busca de un nuevo operador - 1/12/2012

Wallops Island, Virginia.- Recientemente, varios sitios web dedicados a informar sobre oportunidades de negocios con el Gobierno Federal de los EE.UU. y otras agencias relacionadas, publicó una Solicitud de Información, en la que la NASA requiere información sobre potenciales interesados capaces de llevar adelante la operación y mantenimiento de la Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) y los servicios de ingeniería asociados como apoyo al programa de globos de la Agencia.

Originalmente establecida en Boulder, Colorado en 1961 bajo los auspicios de la Fundación Nacional de la Ciencia y trasladada a su actual emplazamiento en Palestine, Texas dos años más tarde, la base de globos fue rebautizada como National Scientific Balloon Facility (NSBF) en Enero de 1973. El patrocinio de la NSBF fue transferido a la NASA en 1982, transformándose así en una entidad separada bajo la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica (UCAR).

Desde 1987, el contrato de la NASA para operar la NSBF fue otorgado sucesivamente al Laboratorio de Ciencias Fisicas bajo los auspicios de la Universidad Estatal de Nuevo Mexico (NMSU) localizado en Las Cruces, Nuevo Mexico.

De acuerdo con la publicación, el Contratista deberá encargarse de la operación y mantenimiento de instalaciones para la CSBF, el apoyo operacional de vuelo de los globo incluyendo lanzamiento, seguimiento y recuperación de balonesy cargas útiles, servicios de ingeniería de apoyo operacional, control de calidad e investigación y desarrollo de globos.

Después de casi 25 años de operación continua, varios grupos en los Estados Unidos están interesados en competir para intentar ganar el contrato. Entre los joint ventures se encuentra la colaboración de la Universities Space Research Association (USRA) una corporación independiente sin fines de lucro de investigación que posee experiencia en la gestión de instalaciones y operaciones junto con ATA Aerospace de gran presencia mediatica en el pasado reciente como operador de lanzamiento del proyecto Red Bull Stratos. USRA y ATA han colaborado en el pasado en diversos contratos gubernamentales. Además, el Grupo ISTAR (liderado por Steven Peterzén) ha sido a su vez contratado por USRA como consultor externo.

La RFI se cierra el 12 de Diciembre y después de eso, siguiendo los procedimientos probablemente veremos la publicación de la solicitud de propuesta en algún momento a principios de 2013. El nuevo contrato será por un máximo de cinco años iniciandose a partir del 24 de abril de 2014.


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