Mars Reconnaissance Orbiter

La Mars Reconnaissance Orbiter (acrónimo: MRO) (Orbitador de Reconocimiento de Marte) es una nave espacial multipropósito, lanzada el 12 de agosto de 2005 para el avance del conocimiento humano de Marte a través de la observación detallada, con el fin de examinar potenciales zonas de aterrizaje para futuras misiones en la superficie y de realizar transmisiones para estas. Es el cuarto satélite artificial en Marte (uniéndose a Mars Express, Mars Odyssey y Mars Global Surveyor). El 10 de octubre de 2006 comenzó su inserción en la órbita marciana, concluyendo su fase de aerofrenado el 4 de septiembre. Sus estudios comienzan tras la conjunción solar de noviembre del mismo año.

La cámara HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment, Experimento Científico de Imágenes de Alta Resolución) montada a bordo de la nave espacial MRO, obtuvo imágenes de gran definición durante un pasaje orbital de baja altitud realizado el 29 de septiembre de 2006 del cráter Victoria, en cuyo borde se encuentra el robot Opportunity. En dicha imagen es posible detectar la figura plateada del robot de la NASA y el trazo de su trayectoria en el suelo marciano. Estas imágenes del cráter Victoria permitirán a los científicos decidir a dónde hay que enviar al Opportunity para realizar un estudio de campo.

El 17 de noviembre de 2006 la NASA anunció la prueba con éxito del sistema de comunicación orbital. Usando el Rover Spirit como punto de origen de la transmisión, la sonda MRO actuó como un transmisor para mandar la información de regreso a la tierra.

Antecedentes 
La Sonda MRO fue propuesta a la NASA en 1999, pero llamada MSO. Se consideró para ser lanzada en 2003 aprovechando la ventana de lanzamiento hacia Marte de este año, pero esa ventana fue usada por los Rovers y perdió su oportunidad. Entonces se le puso en fila a ser lanzado en 2005, y su nombre cambió a MRO en octubre de 2000.

La MRO tiene el diseño similar a su hermana, la Mars Global Surveyor, pero se diferencia por su cámara de alta resolución, el científico de la NASA Jim Garvin la llama como un “microscopio en órbita”.

El contratista encargado para la fabricación de la MRO es Lockheed Martin. la sonda fue terminada y transportada al Centro JFK el 1 de mayo de 2005 para ser preparada para su lanzamiento.

Objetivos de la Misión 

Su misión tendrá una duración de 2 años, desde noviembre de 2006 a noviembre de 2008. Su principal objetivo es mapear Marte en alta resolución para tener mejores datos de lugares de amartizaje de futuras misiones.

La MRO jugó un papel vital para la misión Phoenix (sonda) ya que proporcionó con detalle el lugar del descenso en el Ártico Marciano siendo elegido la zona conocida como Green Valley.

MRO también será capaz de estudiar el clima de Marte, la composición de su atmósfera y su geología, también buscará rastros de agua en las capas polares y su subsuelo, otro objetivo es buscar los restos de la misión fallida Mars Polar Lander y la nave Beagle 2, que fue encontrada a principios del año 2015, también pone el primer eslabón para hacer una red de Internet hacia los planetas del sistema solar.

Tras finalizar sus objetivos la misión se extenderá para servir como comunicación y faro de navegación para otras sondas y rovers.

Lanzamiento e inserción orbital 
La MRO fue lanzada el 12 de agosto de 2005, a bordo de un cohete Atlas-V desde Cabo Cañaveral usando la plataforma de lanzamiento de cohete 41, el cohete puso en órbita rumbo a Marte a la sonda por 56 minutos de ignición.

La travesía hacia Marte duró 7.5 meses durante los cuales los instrumentos fueron revisados y calibrados, en el trayecto también se planearon 4 correcciones para tener una mejor inserción orbital, sin embargo solo se realizaron 3 correcciones ahorrando combustible. 

MRO llegó a Marte el 10 de marzo de 2006 y comenzó con la maniobra de inserción orbital, pasando sobre el hemisferio Sur a solo 370-400 km, sus 6 motores estuvieron encendidos por 27 minutos para reducir la velocidad de 2,900 m/s a 1,900 m/s.

Para el 30 de marzo de 2006, la MRO comenzó el procedimiento de aerofrenado para así lograr una órbita circular, al término de la operación se logró la periapsis en el extremo de la atmósfera el 30 de agosto de 2006, se realizaron 445 órbitas (aproximadamente 5 meses).

El 17 de noviembre de 2006, la NASA anunció las pruebas con éxito de los instrumentos de la MRO y el uso de la sonda como faro de comunicaciones, la primera prueba fue con el Rover Spirit que transmitió sus datos a MRO y esta actuó como retransmisor hacia la tierra.

La nave 

El constructor de la sonda fue Lockheed Martin, pero la construcción en si de la nave se realizó por el Jet Propulsion Laboratory, los instrumentos científicos fueron hechos por la Universidad de Arizona, la Universidad Johns Hopkins y la Agencia Espacial Italiana. el costo total de la nave MRO fue de $720 millones de dólares.

La nave fue construida con titanio, nido de abeja, compuestos de carbono y aluminio, con forma de caja de 7,1 m de longitud. En la parte superior se encuentra una gran antena parabólica de alta ganancia de 3 metros. En la caja se encuentran montados los equipos electrónicos, cableado, y los sistemas de propulsión. A los dos lados de la caja, se encuentran los 2 paneles solares, divididos en 2 y con una superficie total de 10 metros. En la parte inferior de la caja se montan los instrumentos científicos, la antena UHF, y las cámaras. Detrás de la caja se encuentran los motores de propulsión. La nave pesaba en el lanzamiento 2180 kg, de los cuales 1149 kg eran de combustible. Los mecanismos usados en la nave son: 1 cardán para mover la antena de alta ganancia, 2 cardanes para mover la posición de los paneles solares, de modo que puedan moverse de izquierda a derecha.

El sistema de propulsión se usa para mantener la nave en su posición, quemando la hidracina. El depósito de combustible contenía 1187 kg de hidracina para dar una velocidad de 1,4 km/s, solo el 70% se usó para la inserción orbital en Marte. Un tanque de helio gaseoso de alta presión se usa para forzar el combustible y los motores. La nave contenía tuberías, válvulas y reguladores para el control del sistema de propulsión. Tenía 20 motores de cohete a bordo: 6 principales de 170 N cada uno, para la inserción orbital, 6 motores de 22 N para hacer maniobras de corrección de trayecto, y 8 pequeños para el control de posición. El control térmico se usa para mantener la nave a una temperatura exacta, usando radiadores para irradiar calor, mantas térmicas aislantes que aíslan y protegen la nave en el espacio, revestimientos de superficie para absorber calor, y los calentadores eléctricos, que son simples cables resistentes al calor, consumiendo cada uno 300 W.

Para obtener electricidad, se usan 2 paneles solares con 10 m de largo, con 3744 células fotovoltaicas, que podían producir 3000 W en la Tierra y 1000 W en Marte. El voltaje era de 32 Voltios. Los paneles se usaron para el aerofrenado. La electricidad iba acumulada en 2 baterías de NiH2 (Níquel-Hidrógeno) con capacidad de 50 Amperios/hora para su uso en la oscuridad y cargas de máxima potencia. La orientación se determina mediante el uso de 8 pares de sensores de sol, para ubicar el Sol en el espacio, dos rastreadores de estrellas con un mapa de miles de estrellas completo cada uno, y una doble unidad de medición inercial que usa 4 giroscopios para la estabilización y un acelerómetro para medir velocidades. También se usan los motores-cohete para el ajuste de velocidad y posición, y las 3 ruedas de reacción más una como repuesto para mantener la posición de la nave.

Las telecomunicaciones se hacían en banda X, con una frecuencia de 8 GHz. La nave llevaba 2 amplificadores de banda X de 100 W, y uno de banda Ka de 35 W; dos transpondedores que transmiten y reciben. Para ello se usaba una antena parabólica de alta ganancia con 3 metros de diámetro, y 2 antenas de baja ganancia para comunicaciones auxiliares. Los sistemas de control y datos son el "cerebro de la nave". A bordo hay una computadora PowerPC de 133 MHz, y un procesador de 32 bits RAD750, para la gestión de toda la nave. Un software VxWorks con numerosas aplicaciones son para controlar la nave, y es capaz de solucionar problemas en la nave. Los datos se almacenan en una grabadora de estado sólido que usa más de 700 chips de memoria de 256 MB, en total su capacidad es de 160 GB para su transmisión posterior a la Tierra.

Los instrumentos científicos consisten en: Una cámara HiRISE para obtener fotos de alta resolución, un CTX (Context Imager) para observaciones en tiempo real con resolución de 6 m/pixel, el MARCI (Mars Color Imager) para estudiar las variaciones del clima en Marte, el CRISM (Compact Reconnaisance Imaging Spectrometer Mars) para medir la distribución de humedad, calor, minerales y rastros de agua, MCS (Mars Climate Sounder) para medir la temperatura, humedad y polvo marciano, el SHARAD (Shallow Radar) para rastrear agua helada de hasta 1 km con una resolución de 3 km, el Electra para las telecomunicaciones con los robots en el suelo, una cámara de navegación óptica para navegar la nave hasta Marte, un experimento de banda Ka para mejorar las comunicaciones de potencia menor, un experimento Doppler para medir el campo gravitatorio de Marte, y un acelerómetro de investigación de estructura atmosférica para obtener datos de la atmósfera superior de Marte, y la densidad de la atmósfera superior.

Eventos y descubrimientos 

Gracias a las fotos de alta resolución de la MRO, se han descubierto nuevos detalles de la geología marciana, los cuales dieron como resultado el descubrimiento de terreno que indicaba la presencia dióxido de carbono líquido o agua en la superficie en su pasado geológico reciente.

El 29 de septiembre de 2006, la MRO tomó sus primeras fotografías en alta resolución, en las cuales se pueden distinguir objetos tan pequeños como de 90 centímetros de diámetro.
El 6 de octubre de 2006, NASA liberó una imagen detallada del Cráter Victoria junto con el rover Opportunity justo en la orilla. 
En noviembre de 2006, empezaron a surgir problemas de operación en 2 instrumentos de la nave.
En agosto de 2015 la MRO cumplió diez años desde su lanzamiento, siguiendo la observación de Marte desde una órbita en torno a él y enviando a la Tierra información sobre el planeta rojo.

Situación actual 
En diciembre de 2020, la MRO cumplió 15 años de operaciones, doblando el periodo de servicio útil de diseño.

Véase también 
 HiRISE
 HiWish
 Los Planetas (serie) 
 Anexo:Misiones espaciales

Referencias

Enlaces externos 
 Mars Reconnaissance Orbiter website NASA english 
 Mars Reconnaissance Orbiter website en JPL
 Mars Reconnaissance Orbiter fotos
 Mars Reconnaissance Orbiter Mission Profile  
 Exploración de Marte Actividad educativa: Otras Naves Espaciales.

Sondas espaciales
Sondas espaciales de Marte
Misiones espaciales no tripuladas
Naves y artefactos espaciales de Estados Unidos
Naves y artefactos espaciales lanzados en 2005