La nave espacial MAVEN de la NASA reanuda la ciencia y las operaciones, sale del modo seguro


La misión Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, o MAVEN, de la NASA volvió a las operaciones científicas y de retransmisión normales el 28 de mayo de 2022, después de recuperarse de un evento prolongado en modo seguro. La nave espacial encontró problemas en febrero con sus Unidades de Medición Inercial (IMU). El equipo de la misión diagnosticó con éxito el problema con estos instrumentos de navegación y desarrolló un sistema para que la nave espacial navegue por las estrellas, lo que debería permitir las operaciones continuas de la misión MAVEN durante la próxima década.

«Este fue un desafío crítico que enfrentó la misión, pero gracias al trabajo de nuestra nave espacial y equipo de operaciones, MAVEN continuará produciendo ciencia importante y operando como un relevo para los activos de superficie hasta el final de la década», dijo Shannon Curry, MAVEN. investigador principal de la Universidad de California, Berkeley. «No podría estar más orgulloso de nuestro equipo».

Créditos: JPL-NASA

MAVEN se lanzó en noviembre de 2013 y entró en órbita alrededor de Marte en septiembre de 2014. El objetivo de la misión es explorar la atmósfera superior del planeta, la ionosfera y las interacciones con el Sol y el viento solar para explorar la pérdida de la atmósfera marciana hacia el espacio. Comprender la pérdida atmosférica les da a los científicos una idea de la historia de la atmósfera y el clima de Marte, el agua líquida y la habitabilidad planetaria. La misión principal de MAVEN fue de un año de duración. Desde entonces ha superado con creces eso y fue aprobado recientemente para su quinta misión extendida.

Evento de modo seguro

El martes 22 de febrero de 2022, el equipo perdió contacto con la nave espacial después de que realizara un ciclo de energía programado de rutina de la IMU-1. Las IMU se utilizan para determinar la actitud de la nave espacial en el espacio midiendo su velocidad de rotación. MAVEN tiene dos IMU idénticas a bordo: IMU-1 es la unidad principal e IMU-2 es la unidad de respaldo. Una vez que se restableció el contacto con la nave espacial, la telemetría de ingeniería mostró que la nave espacial no pudo determinar su actitud desde ninguna de las IMU. En respuesta, la nave espacial reinició la computadora pero aún no pudo determinar su orientación. Como último recurso, la nave espacial cambió a la computadora de respaldo, lo que permitió a MAVEN obtener lecturas precisas de IMU-2. La nave espacial entró en «modo seguro», donde cesó todas las actividades planificadas, incluidas las operaciones científicas y de retransmisión, y esperó más instrucciones desde tierra.

El equipo ya había estado trabajando para desarrollar el modo todo estelar, un sistema para navegar por las estrellas sin IMU, que se implementará en octubre de 2022 porque IMU-1 había mostrado anomalías anteriormente e IMU-2 estaba llegando al final de su vida útil. El desarrollo y el cambio al modo estelar es una práctica estándar cuando las IMU se degradan en los orbitadores envejecidos.

«Esta fue una situación que nadie anticipó inicialmente, pero la nave espacial funcionó según lo diseñado», dijo Micheal Haggard, líder del equipo de la nave espacial Lockheed Martin MAVEN en Littleton, Colorado. «Para cuando terminamos en la computadora de respaldo, la nave espacial había estado tratando de solucionar el problema con IMU-1 durante aproximadamente 78 minutos. Terminamos en IMU-2, y la presión estaba en obtener el modo estelar. listo lo antes posible».

Una carrera contra el tiempo

En los meses siguientes, el equipo de la nave espacial de Lockheed Martin trabajó para acelerar el desarrollo de software que permitiera el modo estelar, ya que la vida útil prevista de IMU-2 no duraría hasta octubre. El 19 de abril, cinco meses antes de lo previsto, el equipo de la nave espacial completó el desarrollo y conectó el parche de software a MAVEN. Tan pronto como se enlazó el código, la IMU-2 se apagó, preservando su vida útil restante para futuras necesidades de la nave espacial. Luego del enlace ascendente, se realizaron una serie de pruebas para verificar la funcionalidad del modo all-stellar, ya que el código no había sido probado previamente en vuelo.

«El equipo realmente se acercó a una amenaza existencial», dijo Rich Burns, gerente del proyecto MAVEN en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. «Cuando nos dimos cuenta en el otoño que IMU-2 se estaba degradando, sabíamos que íbamos a tener que acortar el cronograma para el modo estelar. El equipo de la nave espacial estuvo a la altura del desafío, trabajando bajo una intensa presión después de la anomalía».

Una vez que se conectó el modo todo estelar, la nave espacial y los equipos científicos encendieron los instrumentos y los configuraron para la operación científica. Todos los instrumentos estaban en buen estado y reanudaron con éxito las observaciones; sin embargo, la nave espacial se vio obligada a apuntar a la Tierra hasta que se completó la prueba del modo totalmente estelar, por lo que los instrumentos no estaban orientados como lo estarían normalmente durante las operaciones científicas. Sin embargo, todavía era posible cierta ciencia limitada, y MAVEN incluso observó un impacto de eyección de masa coronal en Marte menos de dos días después de que se encendieran los instrumentos.

Hacia la ciencia y el relevo

MAVEN regresó a las operaciones nominales de ciencia y retransmisión el sábado 28 de mayo de 2022, después de una transición exitosa a la navegación estelar completa.

La nave espacial MAVEN continúa operando con éxito utilizando el modo estelar. Por lo general, hay ciertas épocas del año en que se deben usar las IMU, por lo que el equipo deberá continuar encontrando formas innovadoras de controlar la orientación de la nave espacial. Esto asegurará que MAVEN pueda seguir operando durante la vida útil prolongada de la misión, lo que permitirá que el orbitador continúe realizando observaciones durante las condiciones más extremas en la atmósfera marciana que la misión ha encontrado hasta ahora.

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