El 28 de mayo de 2022, la misión Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, o MAVEN, de la NASA, retomó a las operaciones científicas y de retransmisión habituales, después de recuperarse de un estado en modo seguro.
En febrero la nave espacial tuvo problemas con sus Inertial Measurement Units (IMU). El equipo de la misión diagnosticó el problema con estos instrumentos de navegación y desarrolló un sistema que permitirá continuar con las operaciones de la misión MAVEN durante la próxima década.
“Este fue un gran reto al que se enfrentó la misión pero, gracias al trabajo de nuestro equipo de operaciones y de la nave espacial, MAVEN continuará realizando ciencia y operando como un relé para los activos en la superficie hasta el final de la década”, dijo Shannon Curry, directora general de MAVEN e investigadora principal de la Universidad de California, en Berkeley. “No podría estar más orgullosa de nuestro equipo”.
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 investigar la pérdida de la atmósfera marciana hacia el espacio. Comprender la pérdida atmosférica les proporciona a los científicos una idea de la historia de la atmósfera y el clima de Marte, del agua líquida y de la habitabilidad planetaria. La misión principal de MAVEN fue de un año de duración. Desde entonces la ha superado con creces y se aprobó recientemente para su quinta prolongación de misión.
El estado 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 posición de la nave espacial en el espacio, midiendo su velocidad de rotación. MAVEN tiene dos IMU idénticas a bordo: la IMU-1 es la unidad principal y la 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 no pudo determinar su posición desde ninguna de las IMU. En respuesta, la nave espacial reinició el ordenador pero, aun así, no pudo determinar su orientación. Como último recurso, la nave espacial cambió al ordenador de respaldo, lo que permitió a MAVEN obtener lecturas precisas de la IMU-2. La nave espacial entró en “modo seguro”, estado en el que cesaron todas las actividades planificadas, incluidas las operaciones científicas y de retransmisión, esperando más instrucciones desde tierra.
El equipo ya había estado trabajando para desarrollar un sistema para navegar sin IMU, que se implementará en octubre de 2022 porque la IMU-1 había mostrado anomalías anteriormente y la 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 Michael Haggard, líder del equipo de Lockheed Martin de la nave espacial MAVEN en Littleton, Colorado. “Para cuando terminamos en el ordenador de respaldo, la nave espacial había estado intentando solucionar el problema con la IMU-1 durante 78 minutos. Terminamos la IMU-2, con la presión de tener listo el modo estelar lo más rápido posible”.
Una carrera contra reloj
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 para la 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. Después se realizaron una serie de pruebas para verificar la funcionalidad del modo estelar, ya que el código no había sido probado previamente en vuelo.
“El equipo realmente dio un paso adelante ante una gran amenaza”, dijo Rich Burns, gerente del proyecto MAVEN en el Goddard Space Flight Center de la NASA, en Greenbelt, Maryland. “Cuando nos dimos cuenta en otoño de que la 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 estelar, la nave espacial y los equipos científicos encendieron los instrumentos y los configuraron para realizar ciencia. 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 estelar, por lo que los instrumentos no estaban orientados como lo estarían normalmente durante las operaciones científicas. Sin embargo, todavía era posible realizar ciertos estudios científicos de manera limitada. MAVEN observó un impacto de eyección de masa coronal en Marte menos de dos días después de que se encendieran los instrumentos.
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.
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 que la misión ha encontrado hasta ahora en la atmósfera marciana.
El investigador principal de MAVEN tiene su sede en la Universidad de California, Berkeley, mientras que el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra la misión MAVEN. Lockheed Martin Space construyó la nave espacial y es responsable de las operaciones de la misión. El Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California, brinda apoyo a la navegación, junto con la Red de Espacio Profundo. El Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, en Boulder, es responsable de gestionar las operaciones científicas y la divulgación y comunicación pública.
Edición: R. Castro.