Hera es una misin espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) cuyo objetivo principal es estudiar el impacto que tuvo la sonda DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA sobre el sistema de asteroides binario formado por Didymos, concretamente en Dimorphos, su luna.
Esta misin forma parte de la colaboracin internacional NASA-ESA llamada AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment), cuyo objetivo es estudiar el desvo de asteroides como mtodo para proteger la Tierra frente a posibles impactos, erigindose en la primera misin de la ESA concebida para la defensa planetaria.
GMV est profundamente involucrada en esta misin siendo la responsable del diseo y desarrollo del sistema de GNC (Guidance, Navigation, and Control), incluyendo la parte de anlisis de la misin de proximidad, de Hera y de uno de sus CubeSat, Juventas, liderando un consorcio industrial internacional procedente de Espaa, Portugal, Rumana, Francia, Alemania, Pases Bajos e Irlanda.
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Hera y sus CubeSats conectados mediante enlaces entre satlites.
Una misin sin precedentes
Con Hera, la ESA persigue un doble objetivo: probar tecnologas clave para la defensa planetaria, como son la navegacin autnoma en las cercanas de un cuerpo celeste de baja gravedad y hacer un estudio detallado de caracterizacin del sistema binario y en particular de su luna (Dimorphos), tomando medidas detalladas de las secuelas del impacto de DART en sta, en particular su composicin y la modificacin de su periodo orbital.
Con esto, la ESA llevar un paso ms all la defensa planetaria adquiriendo informacin relevante para el mbito cientfico y, en particular, para los modelos de asteroides. Esta misma informacin ayudar tambin a mejorar el conocimiento sobre el origen del Sistema Solar e incluso de otros sistemas planetarios.
Algunos argumentos que convierten a Hera en una misin sin parangn son los siguientes:
Europa, pionera en exploracin planetaria. Esta misin vuelve a situar a Europa como pionera en exploracin planetaria, ciencia y tecnologa, repitiendo el gran xito alcanzado con Rosetta.
Es la primera misin de la ESA dedicada a defensa planetaria. Su objetivo es estudiar y evaluar la viabilidad de desviar un asteroide potencialmente peligroso para la Tierra. Junto con la misin DART de la NASA, Hera forma parte del primer ensayo de prueba real de tcnicas de desvo de asteroides, abriendo un nuevo campo en la prevencin de este tipo de situaciones.
Misin complementaria a DART (colaboracin internacional). Hera complementa a la misin DART de la NASA, que impact deliberadamente contra el asteroide Dimorphos en septiembre de 2022 como parte de la prueba de desvo de asteroides. Mientras que DART prob si el impacto de una nave espacial podra desviar con xito un asteroide en curso de colisin con la Tierra, Hera analizar en detalle las consecuencias de ese impacto, proporcionando datos cruciales sobre la efectividad de la tcnica de desviacin. La misin Hera + Dart supone una colaboracin sin precedentes, y de igual responsabilidad, entre agencias espaciales para la defensa planetaria.
Estudio de un sistema binario de asteroides. Hera investigar el sistema binario de asteroides Didymos (del tamao de una montaa y con 780 metros de dimetro) y Dimorphos (de 160 metros y del tamao de la pirmide de Guiza), siendo la primera misin en explorar un sistema
de este tipo en detalle. Este tipo de sistemas representa alrededor del 15 % de todos los asteroides conocidos, lo que hace que el estudio sea de gran relevancia para mejorar nuestro conocimiento sobre estos cuerpos celestes.
Uso de tecnologas innovadoras. Hera utilizar tecnologa avanzada, incluyendo dos pequeos satlites llamados CubeSats (Milani y Juventas), que se desplegarn para realizar estudios en mayor detalle. Estos CubeSats investigarn la estructura interna del asteroide y su composicin superficial, as como las caractersticas de su campo gravitatorio. Esta tecnologa innovadora permite obtener datos de alta precisin y tiene un coste menor que las misiones tradicionales.
Primera misin en estudiar los efectos de un impacto cintico en un asteroide. La misin Hera no solo observar el crter causado por el impacto de DART, sino que estudiar cmo se distribuy la energa del impacto, cmo se comport la superficie del asteroide y cmo cambi la rbita de Dimorphos. Este anlisis detallado ser el primero de este tipo y proporcionar datos sin precedentes para futuras estrategias de desvo de asteroides.
Enfoque en la seguridad planetaria a largo plazo. Hera es una misin pionera en lo que respecta a la defensa planetaria. El conocimiento que se obtendr sobre cmo se comportan los asteroides cuando son golpeados por una nave espacial contribuir a disear estrategias a largo
plazo para proteger a la Tierra de posibles colisiones de asteroides en el futuro y a calibrar y ajustar los modelos cientficos actualmente disponible de los mismos.
Primera misin en utilizar radar para estudiar un asteroide. Uno de los CubeSats de Hera, Juventas, ser el primero en utilizar radar de baja frecuencia para hacer un barrido del interior de un asteroide. Ello permitir obtener informacin sobre la estructura interna de Dimorphos,
algo que nunca antes se ha hecho. Esta capacidad para investigar el interior de los asteroides podra ser clave para comprender mejor su composicin y comportamiento.
El impacto en Dimorphos, un nuevo hito espacial. Dimorphos ha sido el primer objeto celeste cuyas caractersticas fsicas y orbitales han sido alteradas por la intervencin humana de forma intencionada.
Impacto en futuras misiones espaciales y la ciencia del espacio. Los datos que recopile Hera sern fundamentales, no solo para la defensa planetaria, sino tambin para el conocimiento general sobre la naturaleza de los asteroides. Esto ser de gran valor para futuras misiones de minera espacial, exploracin y para cualquier estrategia relacionada con la gestin de amenazas de asteroides.
El papel crucial de GMV, multinacional tecnolgica espaola, en la misin Hera
La contribucin de GMV en Hera, antes AIM, se remonta a 2018. Desde entonces, GMV lidera un consorcio industrial internacional procedente de Espaa, Portugal, Rumana, Francia, Alemania, Pases Bajos e Irlanda, responsable del diseo y desarrollo del sistema de guiado, navegacin y control (GNC) de la misin, incluyendo la parte de anlisis de la misin de proximidad.
GMV en su conjunto ha desarrollado para Hera un innovador GNC autnomo, teniendo en cuenta las dificultades que se presentan en las operaciones de aproximacin y navegacin debido al retraso de las comunicaciones en espacio profundo, a las irregulares caractersticas de los asteroides y a la incertidumbre del entorno inexplorado.
El equipo de GMV en Rumana ha desarrollado los estudios de anlisis de misin y el sistema de guiado, navegacin y control (GNC) de Juventas, el CubeSat encargado de medir el campo de gravedad y la estructura interna de Dimorphos. Juventas realizar experimentos de radiociencia de satlite a satlite y llevar a cabo un estudio de radar de baja frecuencia del asteroide para revelar su interior. Por ltimo, aterrizar en Dimorphos, midiendo las fuerzas producidas en su aterrizaje.
GMV tambin ha estado involucrada en el diseo y desarrollo del simulador operacional de Hera, adems de brindar apoyo a ESA/ESOC en el desarrollo del centro de control de la misin.
Adems, la compaa colabora en el desarrollo del CubeSat Flight Dynamics and Science Operations Centre con el CNES (Centre National dtudes Spatiales) en Toulouse, que se har cargo del control, planificacin y ejecucin de los CubeSats de Hera, entre ellos Juventas.
Por otro lado, GMV estar presente en el centro de control de Hera, dando soporte a la Agencia Espacial Europea (ESA) desde el centro de operaciones de la Agencia en Alemania (ESOC).
Dado el papel crucial de GMV en la misin, la compaa ha sido invitada a presenciar el lanzamiento de Hera en directo, un acto que por su complejidad, logstica y seguridad est abierto a un reducido nmero de personas.
Una nutrida representacin de GMV, encabezada por su presidenta, Mnica Martnez, presenciar el lanzamiento desde Cabo Caaveral, Florida, y participar en un exclusivo programa de actividades que tendr lugar en torno al lanzamiento. Esta invitacin es sin duda un reconocimiento al esfuerzo y dedicacin del equipo de GMV, as como por su contribucin a esta importante y pionera misin de defensa planetaria.
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Nave espacial Hera con ala solar desplegada.
El GNC, el corazn de cualquier misin espacial
El sistema de guiado, navegacin y control (GNC) de una misin espacial es un sistema crucial que se encarga de dirigir, navegar y controlar la trayectoria y apuntamiento de una nave espacial o satlite hasta su destino. La importancia del GNC radica en su capacidad de garantizar que la misin se desarrolle de manera segura y eficiente. Sin un sistema GNC preciso, una nave espacial podra desviarse de su curso, fallar en alcanzar su objetivo o incluso colisionar con otros objetos en el espacio.
El GNC determina la trayectoria ptima que debe seguir la nave para alcanzar su destino. Esto incluye clculos precisos para maniobras y correcciones de rumbo.
Adems, proporciona informacin sobre la posicin y velocidad de la nave en el espacio utilizando datos de sensores y sistemas de referencia para mantener la nave en su curso correcto. Y por ltimo ajusta la orientacin y la velocidad de la nave mediante actuadores, como motores de cohetes y giroscopios, para asegurar que siga la trayectoria planificada y pueda realizar todas las maniobras que sean necesarias.
Las operaciones de proximidad y la navegacin alrededor de asteroides son unas tareas extremadamente exigentes. Sus pequeos tamaos y masas, junto con sus formas irregulares y el entorno desconocido del espacio profundo, hacen que sea muy difcil controlar con seguridad las naves espaciales alrededor de uno de estos cuerpos. Hera demostrar tecnologas tan novedosas como la navegacin autnoma alrededor del asteroide, similar a la de los vehculos sin conductor en la Tierra, recopilando datos fundamentales para ayudar a cientficos y planificadores de misiones futuras a comprender mejor la composicin de los asteroides y su estructura.
El factor diferencial del sistema de GNC de Hera es su capacidad para ejecutar de forma autnoma el plan de vuelo que define el equipo del centro de control en tierra, para despus incrementar su nivel de autonoma hasta llegar a calcular a bordo las maniobras para volar a una cierta altura o ejecutar una maniobra de escape frente al riesgo de colisin.
GMV es lder europeo en sistemas GNC y pionera a nivel global en misiones de exploracin, tanto planetarias como de asteroides. Aparte de Hera, entre los proyectos a nivel europeo que han desembocado en el liderazgo de GMV en este mbito destacan AIM, Marco POLO, Neoshield2, SYSNOVA-BEAST o Rosetta.
GMV dirige a Hera a su destino
El equipo actual de Hera de GMV est integrado por profesionales formados en distintas disciplinas STEM (Ciencia, Tecnologa, Ingeniera y Matemticas). Dado el rol de la compaa en la misin, desde que se inici el proyecto han participado ms de 60 personas de distintas filiales de la compaa, en particular desde Espaa, Portugal y Rumana.
El centro de control de Hera est situado en el centro de operaciones de la ESA en Alemania (ESOC). Se trata de una instalacin clave desde la cual se supervisan y gestionan en tiempo real todas las operaciones de la misin desde su lanzamiento hasta el final de esta. El centro de control de cualquier misin est compuesto por ingenieros de vuelo, operadores de sistemas, analistas de datos, y personal de comunicaciones, todos trabajando en conjunto para asegurar el xito de esta.
GMV forma parte del centro de control Hera, dando soporte a la Agencia Espacial Europea (ESA). Un equipo formado por cuatro personas de GMV contribuir de forma activa in situ en las operaciones ms crticas de la misin justo despus del lanzamiento, cuando por primera vez se
encender el sistema de guiado, navegacin y control (GNC) de la nave espacial. Este soporte continuar hasta final de octubre, fecha en la que est prevista la primera maniobra interplanetaria que pondr a Hera en su ruta hacia su destino, Didymos.
Durante este periodo, el personal de GMV recopilar y analizara todos los datos de telemetra recibidos de la misin para asegurar que el sistema de guiado, navegacin y control de Hera funciona correctamente y gestionar las respuestas a cualquier anomala que pudiese surgir.
El equipo de GNC de Hera ha demostrado la factibilidad de desarrollar un sistema complejo en los tiempos y con los recursos asignados.
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