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El mundo al instante

Así será la Misión de Exploración 1 de la nave Orión

En una entrada pasada ofrecí una breve introducción al programa SLS-Orión. Hablé acerca de la nave Orión y de su módulo de servicio, y acerca del cohete que se está desarrollando para su lanzamiento, el SLS. Como también apunté en esa entrada, la primera misión de prueba de un sistema SLS-Orión, llamada EM-1 (Exploration Mision 1), está prevista para finales del 2018. Esta misión no será tripulada; pero, de ser exitosa, la siguiente misión, la EM-2, sí se planea que lo sea.

En este punto es necesario decir que, a petición de la nueva administración, en la actualidad se está llevando a cabo un estudio sobre la posibilidad de dotar de tripulación a la EM-1 con objeto de acelerar el programa espacial tripulado. Se espera que este estudio esté completo para principios de la primavera, por lo que en esta entrada voy a hablar acerca de cómo se plantea la misión EM-1 en la actualidad.

En realidad, el sistema Orión está formado por el módulo de mando, o CM (Command Module o Crew Module), el módulo de servicio, o SM (Service Module), y la torre de escape, o LAS (Launch Abort System), la cual entraría en servicio para separar al módulo de mando del cohete en caso de explosión del lanzador. Dado que el LAS se separa del conjunto una vez se ha producido con éxito el lanzamiento, utilizaré el término Orión para referirme al conjunto formado por la unión entre el CM y el SM, los cuales permanecen unidos hasta pocos momentos antes de que el CM efectúe la reentrada en la atmósfera a su regreso a la Tierra.

Sistema Orión. Fuente: NASA.

La EM-1 tiene por objetivo volar a la Luna e insertarse en una órbita alrededor de nuestro satélite cuyo punto más alejado de su superficie será de unos 70.000 km. A esta órbita la llamamos Órbita Retrógrada Distante, o DRO, del inglés Distant Retrograde Orbit. Es retrógrada porque en ella la nave volará en sentido contrario al de rotación de la Luna, y es distante porque, como se ha dicho, el apolunio de dicha órbita se situará a unos 70.000 km de distancia. Para conseguir insertarse en esta órbita y después regresar a la Tierra, a lo largo de EM-1 se habrán de dar numerosas maniobras propulsivas.

En primer lugar, Orión será lanzado al espacio por el cohete SLS desde el complejo de lanzamiento 39B en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. Después del lanzamiento, Orión estará aún acoplado en órbita alrededor de la Tierra a una etapa propulsora llamada ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) cuya función es la de impulsar al conjunto a la Luna gracias a un encendido de su motor en una maniobra que se conoce como Inyección Trans-Lunar, o TLI, del inglés Trans-Lunar Injection

ICPS unido a Orión en órbita alrededor de la Tierra antes del TLI. Fuente: NASA.

Gracias al TLI se consigue el incremento de velocidad necesario para que Orión se aleje de la Tierra siguiendo una trayectoria que lo llevará a encontrarse con la Luna unos días más tarde. De camino al satélite, el ICPS se separa de Orión, dejando que los módulos de mando y servicio unidos hagan el resto del viaje en solitario.

Durante la travesía, los datos de la trayectoria son analizados constantemente en tierra gracias al seguimiento que se hará de la nave a través de la Red de Espacio Profundo, uno de cuyos tres complejos se encuentra en Robledo de Chavela, en la provincia de Madrid. De haber algún tipo de desviación en la trayectoria que resultara en no llegar al entorno lunar en las condiciones idóneas, el módulo de servicio será el encargado de corregir el curso a través de pequeños encendidos ejecutados por su sistema de propulsión. Cada una de estas maniobras de corrección recibe el nombre de OTC, o Outbound Trajectory Correction.  

Esquema de la misión EM-1. Fuente: Airbus.

Al aproximarse a la Luna, la atracción gravitatoria de este cuerpo hará que la trayectoria seguida por Orión se curve alrededor del satélite hasta sobrevolarlo a unos 100 km de altitud. Es aproximadamente en ese punto donde el SM ejecutará un encendido llamado OPF, o Outbound Powered Flyby. El propósito de la maniobra OPF es colocar a Orión en una trayectoria alrededor de la Luna que un tiempo después lo lleve a un punto en el que se darán las condiciones ideales para insertar a Orión en la órbita de destino, la referida DRO. Esta inserción se ejecuta mediante otra maniobra propulsiva que tiene lugar más adelante y que recibe el nombre de DRI, o Distant Retrograde orbit Insertion.

Una vez insertado en la DRO, el conjunto CM/SM estará volando a lo largo de esa órbita durante unos seis días. A pesar de que la DRO es una órbita bastante estable, no se descarta que se pueda necesitar alguna pequeña maniobra de corrección para su mantenimiento. Estas maniobras son referidas como OM, de Orbit Maintenance.

Después de estos seis días, la nave efectuará la primera maniobra con la que se iniciará el regreso a la Tierra: la DRD, o Distant Retrograde orbit Departure. Mediante la DRD, la nave saldrá de la órbita DRO, haciendo que la trayectoria seguida vuelva a aproximarse a las cercanías de la Luna, de nuevo hasta una distancia de unos 100 km sobre su superficie. Será alrededor de este punto en el que la nave ejecutará la maniobra RPF, o Return Powered Flyby, por la que se la impulsará definitivamente de vuelta a la Tierra.

Al igual que en el tramo de viaje hacia la Luna, a lo largo de la travesía a la Tierra también es posible que sea necesaria alguna corrección de la trayectoria para procurar que la nave entre en la atmósfera en el punto deseado y con el ángulo adecuado. En este caso, a cada una de estas maniobras de corrección se las llama RTC, o Return Trajectory Correction.

Una vez llegado el conjunto CM/SM a las inmediaciones de la Tierra, el SM se separará del CM para que éste efectúe la reentrada en la atmósfera. Esta reentrada se hará a una velocidad de unos 11 km/s, que es la que la nave tiene en su retorno de la Luna, y llevará a la nave a amerizar cerca de la costa de San Diego, en el Océano Pacífico.

Como vemos, la EM-1 es una misión ambiciosa en la que se probarán muchos elementos y sistemas por primera vez y en la que se realizarán numerosas maniobras de diferentes características. A lo largo de los próximos meses, hasta su lanzamiento, seguiremos visitando su evolución junto con la de varios de sus sistemas, así como hablaremos sobre temas relacionados con los hitos que se vayan consiguiendo en su puesta a punto. 


http://www.elmundo.es
Jueves 16 de Marzo del 2017

DIGITAL TRANSFORMATION IN NEW ZEALAND

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In January 2016, staff from New Zealand’s Department of Conservation (DOC) were supplied with tablets and smartphones equipped with Survey123 for ArcGIS, a form-centric mobile data collection application. The Hokitika township biodiversity monitoring field team used this mobile app as well as their current paper-based capture methods to evaluate the potential of digital data collection technologies in their workflows. This undertaking showed that not only can Survey123 improve efficiency and reduce field data capture operational costs, but it can also make captured data available easily and instantly for visualisation and analysis.

(By Ismael Chivite, Senior Product Manager, Esri)

Like many other government departments, the New Zealand DOC is going through a digital transformation, replacing paper-based workflows with end-to-end business processes in which information flows instantly across staff teams, departments and – when appropriate – the public. Modern enterprise geographic information system (GIS) technology allows everyone in an organisation to create, access and share information anywhere, anytime and from any device, making their work more efficient and meaningful.

At the New Zealand DOC, wildlife surveys are typically conducted using paper booklets. “The paper-based methodology that we use at the moment is functional, but it requires a massive downstream team to digitise that information. It’s sometimes even necessary to go back to the field team to confirm the data because it’s unreadable due to smudging or rain,” says Benno Kappers, DOC natural heritage information project leader. “Real-time mobile data collection can significantly reduce downstream efforts.”

SMARTPHONES INSTEAD OF PAPER

A pilot programme was initiated to expose the New Zealand DOC staff to using mobile devices for in-field data capture as well as to compare the end-to-end system and organisational processes of both the electronic and traditional paper-based collection methods. Field crews were provided with Android smartphones and tablets. The software on these devices was Esri’s Survey123 for ArcGIS, a data gathering mobile app that speeds up the collection process using simple forms. The programme’s team visited three remote locations on New Zealand’s South Island to survey possum crossings along fixed transects (paths).

EFFICIENCY IN THE FIELD

Using a simple spreadsheet and the mobile app’s desktop companion tool, Survey123 Connect for ArcGIS, customised forms were created and published in the ArcGIS platform. These forms were then downloaded to the mobile devices to facilitate the collection of information in the field.

Survey123 provided a simple, intuitive interface for users to input field data, which enabled staff to concentrate on making observations rather than on the process of recording them, which was one of the issues with paper-based data collection. Validation rules and expressions configured in the forms reduced the number of user-input errors.

DOWNSTREAM GAINS

Capturing data via traditional paper-based methods involves not just recording field data but also scanning and uploading it to the server, as well as physical logistics such as inventorying and shipping completed booklets. Much of the work in these processes was greatly simplified – if not eliminated – with app-based data collection.

Collecting data through forms on smartphones provided New Zealand DOC with greater control of field-user input. “People became far more concise about what they needed to say,” explains Kappers. “That is helpful not only from an efficiency perspective but also from a data management one.” Through the use of forms, the data captured was better structured than with paper submissions, and error-prone digitisation processes were eliminated as well.

REAL-TIME ACCESS TO INFORMATION

Getting feedback on paper-recorded data can take several months. After inputting information into Survey123, captured data was directly transferred back to the ArcGIS platform, where other members of the organisation could access the data in tables, maps and other types of information products. This real-time integration of field-collected data into an enterprise GIS platform made the storage, quality assurance, analysis and viewing of information more efficient and less costly.

RESULTS

Not only did the new software make the processes that staff undertook more efficient and less costly, it even rendered some processes unnecessary. Many tasks – including printing field booklets for every recorded plot, scanning the pages and uploading the scans to the server; packing, sending and tracking field booklets to the server in Christchurch; and issuing, digitising and performing quality assurance on booklets – have all been made obsolete due to the capabilities of Survey123 for ArcGIS. Additionally, in the pilot programme, these capabilities showed a reduction of 336 staff hours per monitoring method, per season.

SHARING WITH CITIZENS AND STAKEHOLDERS

For the New Zealand DOC, digital data collection with smartphones has been proven to make processes more efficient, in particular in downstream procedures but also in preparation work. In addition, departments can now provide almost-instant feedback on the data that staff supply, and once this data is integrated into online maps it can be shared with numerous citizen groups and stakeholders in the community with an interest in wildlife conservation, natural resource protection and stewardship of the planet. “These measurements that we undertake follow strict national protocols and could all be followed by community groups as well,” comments Kappers. “If Survey123 allows us to share these forms with private community groups, the same information management which enables us to start comparing measurements of New Zealand’s public land can also be applied to private land parcels. And that is a really valuable contribution to make.”

FURTHER IMPROVEMENTS

New features and fixes are added to Survey123 for ArcGIS through monthly upgrades to the product. High-priority items in the road map include adding the ability for field users to capture areas and linear features as well as location data. Additionally, improvements are being made to workflow editing capabilities, including the ability to update existing database records. These two new features will become available in the first half of 2017 across all supported platforms.

About the author

Ismael Chivite works as a senior product manager at Esri. With over 20 years of GIS experience, Chivite is passionate about building ArcGIS products that help organisations use geography to improve the way they work.


http://www.gim-international.es
Jueves 09 de Marzo del 2017

LA NASA MUESTRA LA PRIMERA IMAGEN REAL DE LA ESTRELLA QUE ALBERGA LAS '7 TIERRAS'

PARECE UN MOSAICO CON CUADRADOS BLANCOS, NEGROS Y GRISES, PERO ESTA IMAGEN, PROCEDENTE DEL ESPACIO PROFUNDO, MUESTRA LA LUZ EMITIDA POR UN ASTRO SITUADO A 40 AÑOS LUZ: TRAPPIST-1, LA ESTRELLA ENANA ROJA EN TORNO A LA CUAL ORBITAN SIETE PLANETAS CON ALGUNAS CARACTERÍSTICAS PARECIDAS AL NUESTRO. LOS FAMOSOS EXOPLANETAS CUYA EXISTENCIA ANUNCIÓ LA NASA EL PASADO 22 DE FEBRERO Y DE CUYO HALLAZGO HASTA AHORA SÓLO HABÍAMOS VISTO RECREACIONES ARTÍSTICAS.

Ha sido captada por el telescopio espacial Kepler y es la primera imagen real que vemos del sistema solar de TRAPPIST-1, situado a 40 años luz de nosotros, desde que se anunció el descubrimiento de exoplanetas que alberga.

Los científicos no detectaron estos siete exoplanetas de forma directa, sino a través de los pequeños eclipses que causan cuando pasan delante de la estrella. Es decir, durante su órbita, cuando un planeta pasa delante de su astro, disminuye el brillo de éste, momento que es detectado por los telescopios que apuntan a ese astro. Esta técnica se denomina de tránsito.

Según ha explicado la NASA en un comunicado, la animación que han ofrecido esta semana muestra la cantidad de luz detectada por cada píxel en una pequeña sección de la cámara que lleva el telescopio KeplerLa luz procedente de la estrella TRAPPIST-1 es la que aparece en el centro de la imagen.

UN MOSAICO COMPUESTO POR 60 FOTOS

Entre el 15 de diciembre de 2016 y el pasado 4 de marzo, Kepler observó la estrella TRAPPIST-1 durante 74 días. Esta animación, en concreto, recoge 60 fotografías tomadas por la cámara el 22 de febrero. Durante una hora, tomó 60 imágenes, una por minuto.

De momento, en el archivo de exoplanetas o mundos fuera del Sistema Solar hay más de 3.450 objetos y su descubrimiento avanza a buen ritmo. Los hay con tamaños y características muy diversas, y el objetivo principal es llegar a encontrar un planeta que pueda ser considerado gemelo de la Tierra.

TRAPPIST-1 es una estrella ultrafría y es mucho más pequeña que nuestro sol. Este tipo de astros son los más comunes, pues representan aproximadamente el 75% de la estrellas que hay en nuestra galaxia.

Los científicos creen que los siete exoplanetas del sistema de TRAPPIST-1 podrían albergar agua líquida y tener temperaturas moderadas debido a la distancia a la que se encuentran de su estrella. Sin embargo, a los astrofísicos les gustaría encontrar un mundo que, además de que pueda tener agua líquida, orbite a un astro como el Sol pues creen que las superficies de los siete exoplanetas de TRAPPIST-1 podrían estar sometidos también a altísima radiación.


http://www.elmundo.es
Lunes 13 de Marzo del 2017

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