Phoenix Mars Mission


PHOENIX Mars Lander

Phoenix o Phoenix Mars Lander es una sonda espacial construida por la NASA, lanzada el 4 de agosto de 2007 desde la base de Cabo Cañaveral con destino al planeta Marte. Su llegada se produjo a las 11:54 pm GMT del 25 de mayo de 2008 y la misión fue extendida hasta el 10 de noviembre del 2008.

El programa científico es un esfuerzo conjunto entre universidades de los Estados Unidos, Canadá, Suiza, Dinamarca y Alemania.

Phoenix no es el primer intento de esta naturaleza, pues ya en 1999 la sonda Mars Polar Lander llevaba el mismo destino, cuando se estrelló al realizar la maniobra de aterrizaje. Por otra parte, la misión Mars Surveyor Lander se suspendió antes de partir en 2001. Dos de los instrumentos diseñados para esta última se han renovado e incorporado a Phoenix. El nombre de Phoenix (Fénix, en español), se eligió para indicar de forma metafórica el renacimiento de estas dos misiones.


Misión

Su objetivo primario fue llegar a una región cercana al Polo Norte marciano, desplegar su brazo robótico y hacer prospecciones a diferentes profundidades para examinar el subsuelo.


Objetivos:

1 Determinar si hubo o pudo haber vida en Marte.

2 Caracterizar el clima de Marte.

3 Estudio de la geología de Marte.

4 Efectuar estudios de la historia geológica del agua, factor clave para descifrar el pasado de los cambios climáticos del planeta.

5 La misión principal debería durar 90 días marcianos, unos 92 días terrestres aproximadamente. Tras el descubrimiento de hielo de agua, se decidió prolongar la misión cinco semanas más, para acabar finalmente el 10 de noviembre del 2008.

 
                                                                              


La misión de la sonda fue no sólo estudiar el permafrost marciano, ya que el objetivo final era determinar si esta región, que abarca casi el 25 por ciento de la superficie del planeta, es habitable.

Las muestras recogidas por la sonda fueron analizadas por un laboratorio en la cubierta de la sonda.


Por otra parte, las cámaras de la nave, así como su estación meteorológica proporcionaron información sobre el ambiente.


Durante su misión, "Phoenix" envió 25.000 imágenes de Marte a la Tierra, encontró rastros de perclorato en el suelo marciano, y otros sales que podrían ser nutrientes para la vida, carbonato de calcio, entre otros hallazgos.


"Phoenix nos ha dado muchas sorpresas y tengo confianza en que sacaremos en los años venideros más joyas de este tesoro de datos que nos ha proporcionado", dijo el principal investigador de la misión, Peter Smith, de la Universidad de Arizona.


Por su parte, Doug McCuistion, director del Programa de Exploración de Marte de la NASA en Washington, afirmó que "Phoenix ha dado un importante impulso a nuestra esperanza de que podamos demostrar que Marte era habitable y que posiblemente tenía las condiciones para mantener la vida". (EFE)


lander - aterrizador

Dimensiones

La nave consiste en un octágono. Mide 5,5m de largo con los paneles solares desplegados, 2,2 m de longitud desde abajo. La cubierta de la nave mide 1,5m. La masa de la sonda es de 350 kg, 55kg es de instrumentos científicos.

Obtención de Energía

La electricidad fue obtenida por el uso de 2 paneles solares en forma de decágonos desplegables, y con una superficie total de 4,2m. La electricidad es acumulada en 2 baterías de ion de litio con capacidad de 25 Ah.


Fase de Lanzamiento

La sonda Phoenix fue lanzada a bordo de un cohete Delta 2925 (Delta II – 7925) el 4 de Agosto de 2.007, en una ventana de lanzamiento de 22 días. El lanzamiento tendría lugar en el Kennedy Space Center en Florida.

Tras el despegue la nave realizó varias maniobras con la tercera etapa del cohete para poner rumbo a Marte y desplegó sus paneles solares para reorientarse más tarde y adquirir energía eléctrica para la fase de crucero. Tras esto se puso en contacto con las antenas de la Deep Space Network de la NASA (DSN) y comenzaron las comunicaciones con la Tierra, y la sonda fue chequeada al completo para verificar el estado de salud de sus sistemas e instrumentos. Tras todo este proceso la nave quedará estabilizada y generando su energía de los paneles solares y lista para recibir comandos desde la Tierra en los siguiente días.

Cohete lanzador Delta II - 7925 (Delta 2925)

 

En esta misión se usaría la versión normal de la izquierda

La sonda Phoenix sería lanzada usando un cohete Delta 2925 (anteriormente llamado Delta II 7925) fabricado por Boeing. Este cohete es altamente fiable (un 98% de éxito y 100% de éxito en este modelo) y proporciona el suficiente empuje para que la misión escape de la gravedad terrestre rumbo a su objetivo. Phoenix sería lanzada desde el Space Launch Complex 17-A (SLC 17-A).

Consta de tres etapas:

Etapa I: La primera etapa es la encargada de proporcionar el empuje inicial necesario para levantarse del suelo. Funciona con queroseno y oxidante (oxígeno líquido). La componen además 9 aceleradores sólidos para incrementar el empuje. En la versión normal del Delta 2 de esta misión serán usados 9 aceleradores sólidos llamados GEM-40. Esta etapa usa un motor Rocketdyne RS-27A que genera una fuerza de 890.000 Newtons. Al despegue pesa 285.228 kgs. en comparación con los 1.000 kgs. de la sonda. Unos giróscopios instalados en el sistema eléctrico se encargan de mantener la orientación correcta y mover el motor hacia los lados para tomar el rumbo previsto. Esta etapa dura casi 4 minutos y medio.

Etapa II: Esta segunda etapa funciona con un motor Aerojet AJ10 y como combustible usa una mezcla de Aerozine 50 (una mezcla de hidracinas) como combustible y tetróxido de nitrógeno como oxidante. Esta segunda etapa se enciende dos veces. La primera ignición deja el cohete en una órbita baja. Con la segunda ignición se prepara a la tercera etapa y a la nave para abandonar la órbita terrestre. Esto se produce en el instante en el que apuntan directamente hacia la ruta que seguirá hasta Marte. En esos momentos, la tercera etapa toma el control.

Etapa III: para escapar de la órbita terrestre, la nave debe viajar más rápido que la velocidad de escape de La Tierra. Antes del encendido, la sonda viaja a 31.400 kms/h. Tras el encendido la velocidad ha subido a los 40.250 kms/h, justo para escapar de nuestro planeta. Para ello, el motor Star 48 permanece encendido durante 90 segundos usando 2 toneladas de combustible sólido compuesto por aluminio y perclorato de aluminio, produciendo un empuje de 66.000 Newtons. Para ahorrar peso no lleva sistema de guiado. Sin embargo, para mantener la orientación correcta lleva unos pequeños motores laterales y unos 'yo-yos' que la hacen girar velozmente lo que provoca que siga siempre en la dirección correcta.

1ª Etapa

2ª Etapa

3ª Etapa

 


Amartizaje

Sistema de descenso


A diferencia de los tres últimos descensos con éxito de sondas de la NASA en Marte (Mars Pathfinder, Spirit y Opportunity), que utilizaron bolsas de aire para amortiguar el impacto con el suelo, Phoenix vuelve al descenso con pequeños cohetes similares a los que llevaban hace tres décadas las dos sondas Viking para posarse en el suelo marciano tras el inicio del descenso con paracaídas.

La propulsión se usó para frenar la nave durante su descenso. Se usó 12 propulsores de hidracina. Doce motores montados en el borde inferior de la nave son para frenar la caída con un empuje de 293N. Había 2 tanques de hidracina en la parte inferior de la sonda. El control de altitud se determinó usando un altímetro de radar para medir la altitud, y una unidad de medición inercial, integrado de giroscopios de anillo láser para medir la rapidez de la orientación, y acelerómetros para medir velocidades.


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Operación

El control térmico se usó para mantener la temperatura exacta en la nave para su operación. Se usó calentadores eléctricos, termostatos, sensores de temperatura y mantas térmicas aislantes. Las telecomunicaciones se hacían en banda UHF de 300 a 1.000 MHz. La nave se enlaza con otras naves en la órbita marciana. El componente principal es una antena de hélice y una antena monopolo, montadas en la cubierta. La velocidad de envío de datos es de 8.000, 32.000 ó 128.000 bits/s y la de recepción de 2.000 bits/s. La nave es dirigida por una computadora PowerPC y un procesador IBM RAD6000 para el control y manejo de datos. La memoria flash interna es de 74 Mb. El software de vuelo es para controlar la nave, procesar los comandos, gestionar datos, etc. con numerosas aplicaciones; y es capaz de resolver problemas en la nave.


Resultados

el fin de la misión, el 10 de noviembre de 2008, marcó el inicio de la interpretación detallada de los datos obtenidos. Sin embargo, algunos de los datos iniciales fueron sobresalientes. El 19 de junio de 2008 la NASA afirmó que la sonda Phoenix encontró hielo al realizar una excavación cerca del Polo Norte de Marte. Unos trozos de hielo se sublimaron después de ser desenterrados el 15 de junio por el brazo mecánico del robot.

Posteriormente se determinó que el suelo marciano —al menos dónde aterrizó la sonda— es alcalino, con un pH (acidez) de entre 8 y 9 y análogo al suelo de la superficie cercana en los valles de la Antártida

El 31 de julio, TEGA transmitió los resultados de una muestra de suelo que al principio había tenido problemas para introducirlo en su horno, debido a que gran parte de ella se adhería a la pala del brazo robótico. Según estos resultados, su contenido era hielo de agua, con lo cual, quedó directamente confirmada su presencia en Marte.

El 30 de septiembre, Phoenix detectó nieve en la atmósfera de Marte, una observación sin precedentes. Un instrumento láser concebido para analizar las interacciones entre la atmósfera y la superficie del suelo marciano, detectó nieve proveniente de nubes a 4,000 metros de altitud sobre Phoenix. Según las observaciones, los copos de nieve se sublimaron antes de llegar a la superficie de Marte.

Experimentos realizados con los instrumentos de Phoenix, también revelaron rastros de reacciones químicas entre minerales del suelo marciano y agua líquida en el pasado. Esto indica períodos en el pasado de Marte en los cuales corría agua líquida por el suelo. Los datos generados por la sonda Phoenix también sugieren la presencia de carbonato de calcio, el principal componente de la roca caliza. La mayoría de los carbonatos y arcillas sobre la Tierra se forman con la presencia de agua líquida.

El análisis de algunas imágenes y datos muestra lo que parecen ser gotas de agua líquida salina que salpicaron las patas de la sonda tras su aterrizaje.


"La sonda Phoenix ha muerto"

ya es oficial. Los científicos de la nasa han dado por muerta a la sonda Phoenix Marte tras varios meses intentando, en vano, recuperar su señal. La imagen difundida por la NASA (ver más abajo) muestra los paneles solares dañados por el hielo polar. En la fotografía de 2008, tomada tras el aterrizaje de la sonda, los puntos azules muestran los paneles solares funcionando.

La sonda resultó dañada debido a las duras condiciones del invierno marciano. reiterados intentos por volver a contactar con su señal fueron infructuosos, según aseguró la agencia espacial estadounidense. Se preveía que la sonda no sobreviviría al duro invierno marciano, que es dos veces más largo que el de la Tierra.

Phoenix aterrizó en Marte el 25 de mayo de 2008. Durante los cinco meses en que fue utilizado para explorar la superficie del planeta rojo, Phoenix encontró evidencias de agua que permitieron plantear la hipótesis de la presencia de vida en el mismo.

La NASA ha colgado en su web un vídeo homenaje a la sonda que ha logrado enviar a la Tierra imágenes hasta hora inéditas del planeta rojo y ha ayudado a comprender mejor la región del polo norte marciano.


Video tributo al Phoenix mars lander


Panoramica phoenix mars lander





Fuentes

http://www.elmundo.es/elmundo/2010/05/25/ciencia/1274777087.html

http://www.hoy.com.ec/noticias-ecuador/nasa-finaliza-mision-de-phoenix-en-marte-tras-perder-contacto-con-la-sonda-317760.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Phoenix_%28sonda%29


Otros sitios de interes

http://www.sondasespaciales.com/index.php/Phoenix_Mars_Lander#Sistemas_de_Propulsi.C3.B3n



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