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Antes de los ordenadores en la primeras sondas espaciales

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Antes de los ordenadores en la primeras sondas espaciales

Casi todo lo que sabemos de otros planetas y sus satélites se lo debemos a sondas espaciales, naves no tripuladas que les han hecho una visita en algún momento; o bien han aterrizado, o bien han orbitado, o sencillamente han pasado cerca de ellos.

Las misiones de exploración espacial no tripulada requieren de un sistema electrónico que gobierne la nave, y ponga en marcha y controle todos los procesos, desde el registro de datos científicos hasta la toma de imágenes, y desde luego su retransmisión de vuelta a la Tierra. En las primeras misiones a la Luna, la sonda era manejada casi directamente desde el centro de control en tierra. Sin embargo, cuando la NASA decide visitar Venus a comienzo de la década de los 60, el vehículo, Mariner 2, se enfrentan al problema del retardo de la señal de radio, que demoraba unos tres minutos y doce segundos en el momento de mayor acercamiento al planeta. Enviar un comando a la sonda implica una espera de casi seis minutos y medio hasta recibir respuesta. Un sistema automático de control era imprescinsible para no arruinar la misión.

 

La velocidad a la que la sonda envíaba los datos de vuelta a la tierra era de sólo 8 bits por segundo. A esa velocidad, enviar una foto JPG hecha con una cámara de 5 megapíxels podría llevar unos 10 días.

 

El control de la Mariner 2

En 1962, la informática estaba lejos del punto de desarrollo en el que se encuentra actualmente. Además, los vuelos espaciales nunca utilizan tecnología puntera, sino más bien componentes y metodologías concienzudamente probadas, con una baja probabilidad de fallos. Las misiones espaciales son muy caras, requieren bastante tiempo de trabajo, y un delicado esmero en todos los pasos de su ejecución, por lo que los errores después del lanzamiento se pagan caros.

El sistema de control de las Mariner 2, 4 y 5 (entre 1962 y 1967) no era un ordenador, sino un complejo secuenciador electrónico, que se ajustaba antes del lanzamiento para llevar a cabo una lista de acciones en un orden concreto. La misión estaba definida de antemano, y no era posible reprogramarla, con la excepción de las correcciones de rumbo en su viaje a Venus.

 

Un error mínimo en la velocidad de la sonda podía implicar que ésta pasara de largo sin acercarse lo suficiente al planeta.

El control de tierra podía pasar a modo manual, en el que la sonda recibía y ejecutaba las órdenes directamente, cuando el retardo de la señal no era un impedimento, o si la nave perdía la orientación. Del mismo modo, ante contratiempos graves, como la pérdida de la comunicación, la sonda abandonaba el control directo pasando al modo automático. Para ello, el secuenciador realizaba comprobaciones de estado de forma periódica cada varios días.

En los vuelos espaciales es habitual recurrir a la redundancia por seguridad, es decir, duplicar los componentes vitales de la nave, para que en caso de fallo, por ejemplo de un transmisor de radio, se pueda hacer uso de uno de reserva. Sin embargo las Mariner 2, 4 y 5 volaron con un único secuenciador electrónico, debido a sus más de 5 kilogramos de peso. En 1962 la NASA no disponía de cohetes suficientemente potentes, y se impusieron fuertes restricciones de peso.

La NASA compensó esta carencia lanzando las sondas por parejas, para que en caso de que una de ellas fracasara, hubiera todavía posibilidad de salvar la misión. Mariner 2 fue la sonda gemela de la Mariner 1, que falló y se perdió. Tras casi cuatro meses de vuelo, y de haber tenido varios contratiempos, entre ellos el fallo de uno de los dos paneles solares, la Mariner 2 llegó a Venus, pasando a una décima parte de la distancia que nos separa de la Luna. Toda una hazaña, teniendo en cuenta que ni siquiera disponía de un ordenador, ni tan siquiera de la potencia de una calculadora actual. El ingenio se impuso a las limitaciones.

La Mariner 2 no disponía de cámara, y por tanto no pudo tomar ninguna imagen del planeta Venus.

Velocidad de comunicación

Velocidad de recepción de la Mariner 2
8 bits/s 

Internet (modem, finales de los 90)
56,000 bits/s 

Internet (básico, 2016)
12,000,000 bits/s

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