Spektr-R [6] (parte del programa RadioAstron) ( en ruso : Спектр-Р) fue un satélite científico ruso con un radiotelescopio de 10 m (33 pies) a bordo. Fue lanzado el 18 de julio de 2011 [7] en un lanzador Zenit-3F desde el Cosmódromo de Baikonur , y fue diseñado para realizar investigaciones sobre la estructura y dinámica de las fuentes de radio dentro y fuera de la Vía Láctea . Junto con algunos de los radiotelescopios terrestres más grandes, el Spektr-R formó líneas de base interferométricas que se extendieron hasta 350.000 km (220.000 mi).
El 11 de enero de 2019, la nave espacial dejó de responder al control terrestre, pero su carga útil científica se describió como "operativa". La misión nunca se recuperó del incidente de enero de 2019 y se declaró que la misión había finalizado (y las operaciones de la nave espacial finalizaron) el 30 de mayo de 2019.
El proyecto Spektr-R fue financiado por el Centro Astroespacial de Rusia y fue lanzado a la órbita terrestre el 18 de julio de 2011, [3] con un perigeo de 10.000 km (6.200 mi) y un apogeo de 390.000 km (240.000 mi), aproximadamente 700 veces la altura orbital del Telescopio Espacial Hubble en su punto más alto y 20 veces en su punto más bajo. [8] [9] En comparación, la distancia promedio de la Tierra a la Luna es de 384.400 km (238.900 mi). [10] A partir de 2018, el satélite tiene una órbita mucho más estable con un perigeo de 57.000 km (35.000 mi) y un apogeo de 320.000 km (200.000 mi), con su órbita ya no intersectando la órbita de la Luna y siendo estable posiblemente durante cientos o incluso miles de años.
El principal objetivo científico de la misión era el estudio de objetos astronómicos con una resolución angular de hasta unas pocas millonésimas de segundo de arco . Esto se logró utilizando el satélite en conjunción con observatorios terrestres y técnicas de interferometría . [3] Otro propósito del proyecto era desarrollar una comprensión de cuestiones fundamentales de la astrofísica y la cosmología . Esto incluía las formaciones estelares , la estructura de las galaxias , el espacio interestelar , los agujeros negros y la materia oscura .
Spektr-R fue uno de los instrumentos del programa RadioAstron , una red internacional de observatorios liderada por el Centro Astroespacial del Instituto Físico Lebedev . [8]
El telescopio estaba destinado a realizar observaciones radioastrofísicas de objetos extragalácticos con una resolución ultraalta, así como a investigar las características del plasma cercano a la Tierra y de los planetas interplanetarios. El altísimo poder de resolución angular se logró en conjunción con un sistema terrestre de radiotelescopios y métodos interferométricos , que operaban en longitudes de onda de 1,35–6,0, 18,0 y 92,0 cm. [11] Una vez en el espacio, el plato principal con forma de flor debía abrir sus 27 "pétalos" en 30 minutos. [ cita requerida ]
A bordo se encontraba una carga útil científica de oportunidad, PLASMA-F, que consta de cuatro instrumentos para observar el viento solar y la magnetosfera exterior. Estos instrumentos son el espectrómetro de partículas energéticas MEP-2, el magnetómetro MMFF, el monitor de viento solar BMSW y la unidad de recopilación y procesamiento de datos SSNI-2. [12]
En el momento del lanzamiento, la masa de la nave era de 3.660 kg (8.070 lb). Fue lanzada desde el cosmódromo de Baikonur el 18 de julio de 2011 a las 02:31 UTC por un vehículo de lanzamiento Zenit-3F , que está compuesto por un Zenit-2M con una etapa superior Fregat -SB. [3] [4]
El 11 de enero de 2019, la nave espacial dejó de responder al control terrestre. No se sabía si el problema podría solucionarse o si la misión de la nave espacial terminaría. [13] Como se desconocía el estado del Spektr-R y los problemas que afectaban al satélite Mikhailo Lomonosov , el programa espacial ruso no tenía observatorios espaciales operativos a partir del 12 de enero de 2019. Esto cambió con el lanzamiento del satélite Spektr-RG en julio de 2019.
La misión se declaró terminada el 30 de mayo de 2019. [14]
El tanque externo de la etapa superior Fregat que puso en órbita el observatorio Spektr-R explotó el 8 de mayo de 2020, generando al menos 65 escombros rastreables en órbita alrededor de la Tierra. [15]
A principios de los años 80, uno de los principales desarrolladores de sondas espaciales científicas de la URSS había completado un diseño preliminar de las revolucionarias naves espaciales de nueva generación, las 1F y 2F. El objetivo principal de Spektr era desarrollar una plataforma común que pudiera utilizarse para futuras misiones al espacio profundo.
NPO Lavochkin esperaba utilizar los diseños del 1F como diseño estándar para los telescopios espaciales . En 1982, NPO Lavochkin había completado los planos técnicos para RadioAstron, un radiotelescopio espacial . La expectativa era que las naves espaciales 1F y 2F siguieran las expectativas de la misión RadioAstron (también conocida como Astron-2).
Al principio, muchos criticaron la plataforma 1F por sus cuestionables misiones astrofísicas , incluso cuando se la comparaba con la antigua nave espacial 4V . Aunque el sistema de control de actitud de la 1F parecía tener pocos problemas para navegar sondas planetarias, su precisión estaba muy por debajo de los requisitos estándar para un telescopio de alta precisión . Para agregar a los problemas técnicos de la 1F, la nave espacial parecía carecer de volantes de inercia accionados eléctricamente, que los críticos creían que habrían aumentado su estabilización en el espacio. La nave espacial tampoco tenía un sistema de paneles solares móviles, que pudiera rastrear la posición del Sol sin requerir que todo el satélite se reposicionara, lo que eventualmente interrumpió el proceso de observaciones.
Fue una de las tres misiones Spectrum en competencia, las otras eran Spektr X-Gamma y Spektr-UV [16].
El 1 de agosto de 1983, la Comisión Industrial Militar Soviética (VPK) encargó una resolución oficial (número 274) titulada "Sobre los trabajos para la creación de vehículos interplanetarios automatizados para la exploración de los planetas del Sistema Solar , la Luna y el espacio cósmico ". Este documento esbozaba un nuevo impulso para el desarrollo de satélites . Las nuevas propuestas técnicas presentadas a mediados de 1984 incluían un telescopio de rayos gamma diseñado para registrar ondas de radio en el rango milimétrico. Ambos satélites incorporaban paneles solares giratorios , un sistema operativo de seguimiento de estrellas de alta sensibilidad y volantes de inercia.
A finales de los años 80, el diseñador general de la NPO Lavochkin, Vyacheslav Kovtunenko (ru) , propuso diseñar todos los futuros satélites astrofísicos sobre el modelo actual de la nave espacial Oko-1 , diseñada originalmente para rastrear misiles balísticos entrantes. Según este plan, Oko-1 (un telescopio infrarrojo para observar misiles ) eventualmente sería reemplazado por instrumentos científicos donde el satélite apuntaría hacia el espacio en lugar de hacia la Tierra .
Utilizando una técnica llamada interferometría de base muy larga , se esperaba que los telescopios terrestres en Australia, Chile , China, India, Japón, Corea , México , Rusia, Sudáfrica , Ucrania y los Estados Unidos hicieran observaciones conjuntamente con la nave espacial RadioAstron.
El radiotelescopio principal de 10 metros del satélite RadioAstron se comunicaría en cuatro bandas diferentes de ondas de radio con los telescopios terrestres internacionales. También puede localizar fuentes de dos frecuencias simultáneamente. [17] También se planeó que el Spektr-R incluyera un BMSV secundario dentro del experimento Plazma-F, cuyo objetivo era medir las direcciones e intensidad del viento solar. En mayo de 2011, la agencia de noticias RIA Novosti informó que el instrumento BMSV estaría efectivamente a bordo. También se informó que el BMSV llevaría un contador de micrometeoroides fabricado en Alemania.
Se esperaba que el RadioAstron se extendiera hasta una órbita altamente elíptica en el estado Fregat del lanzamiento del cohete Zenit . El punto más cercano del Spektr-R ( perigeo ) estaría a 500 kilómetros (310 millas) sobre la superficie de la Tierra , con su apogeo a 340.000 kilómetros (210.000 millas) de distancia. La órbita operativa duraría al menos nueve años, y el RadioAstron nunca estaría a la sombra de la Tierra durante más de dos horas.
Con un apogeo que llega hasta la órbita de la Luna , el Spektr-R podría considerarse una misión de espacio profundo. De hecho, se esperaba que la atracción gravitatoria de la Luna hiciera fluctuar la órbita del satélite en ciclos de tres años, con su apogeo viajando entre 265.000 y 360.000 kilómetros (220.000 millas) de la Tierra y su perigeo entre 400 y 65.000 kilómetros (250 y 40.390 millas). Cada órbita tomaría a RadioAstron alrededor de ocho a nueve días. Esta deriva aumentaría enormemente el rango de visión del telescopio. Se estimó que el satélite tendría más del 80% de sus objetivos potenciales a la vista en cualquier punto de su órbita. Los primeros 45 días de la órbita del Spektr-R estaban programados para consistir en la puesta en servicio de ingeniería, es decir, el lanzamiento de la antena principal , varias comprobaciones de sistemas y pruebas de comunicaciones.
El seguimiento del Spektr-R se realizaría mediante el radiotelescopio RT-22 en Pushchino , Rusia. El control de vuelo estaría a cargo de estaciones terrestres en Medvezhi Ozera cerca de Moscú y Ussuriysk en el Lejano Oriente de Rusia. Otras observaciones conjuntas del Spektr-R se realizarían mediante telescopios terrestres en Arecibo, Badary, Effelsberg, Green Bank, Medicina, Noto, Svetloe, Zelenchukskaya y Westerbork.
El proyecto Spektr-R fue dirigido por el Centro Astroespacial del Instituto de Física Lebedev de la Academia Rusa de Ciencias . Los receptores de radio del Spektr-R se construirían en India y Australia. En planes anteriores, dos receptores adicionales debían ser suministrados por empresas bajo contrato con el Consorcio Europeo VLBI , el EVN . Estas cargas útiles adicionales finalmente fueron canceladas, ya que el proyecto alegó su antigüedad. Materiales rusos similares reemplazaron a los instrumentos indios y australianos.
