La Misión de los Emiratos a Marte ( árabe : مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ , romanizado : mašrū' al-Imārāt l-āstikšāf al-Murīkh ) es una misión de exploración espacial no tripulada de la Agencia Espacial de los Emiratos Árabes Unidos a Marte . La sonda Hope ( árabe : مسبار الأمل , Misbar Al-Amal ) fue lanzada el 20 de julio de 2020, [6] y entró en órbita alrededor de Marte el 9 de febrero de 2021.
El proyecto estuvo dirigido por Omran Sharaf. En el proyecto participaron 200 científicos e ingenieros emiratíes de los EAU y de institutos asociados. El diseño, desarrollo y operaciones de la misión están a cargo del Centro Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC). [7] La nave espacial fue ensamblada en los Estados Unidos en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado en Boulder por los ingenieros emiratíes, asistidos por sus homólogos estadounidenses, con el apoyo de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) y la Universidad de California, Berkeley . [8] [9] El proyecto fue dirigido por el MBRSC en cada etapa. [10]
La sonda espacial estudiará los ciclos meteorológicos diarios y estacionales , los fenómenos meteorológicos en la atmósfera inferior , como las tormentas de polvo, y cómo varía el clima en diferentes regiones del planeta. También contribuirá a aumentar el conocimiento sobre la pérdida de hidrógeno y oxígeno atmosférico en Marte y otras posibles razones detrás de los drásticos cambios climáticos del planeta. La misión está siendo llevada a cabo por un equipo de ingenieros emiratíes en colaboración con instituciones de investigación extranjeras, y es una contribución a la economía basada en el conocimiento en los EAU. [11]
Hope fue la primera de tres misiones espaciales enviadas hacia Marte durante la ventana de lanzamiento de julio de 2020 , con misiones también lanzadas por las agencias espaciales nacionales de China ( orbitador Tianwen-1 , cámaras desplegables y remotas, módulo de aterrizaje y rover Zhurong ) y los Estados Unidos ( Mars 2020 y su rover Perseverance y helicóptero no tripulado Ingenuity ). La nave espacial fue lanzada desde el Centro Espacial Tanegashima en Japón con un cohete japonés, el vehículo de lanzamiento Mitsubishi Heavy Industries H-IIA . Las tres llegaron a Marte en febrero de 2021. La Emirates Mars Mission fue la primera de las tres en llegar a Marte, realizando una maniobra de entrada en órbita exitosa el 9 de febrero de 2021. [12] [13]
El 9 de febrero de 2021, los Emiratos Árabes Unidos se convirtieron en el primer país árabe y el quinto país en llegar a Marte y el segundo país en entrar con éxito en la órbita de Marte en su primer intento después de la India. En abril de 2023, The New York Times informó sobre un mapa global actualizado de Marte basado en imágenes de la nave espacial Hope . [14]
La idea de una misión de los Emiratos Árabes Unidos a Marte surgió de un retiro del gabinete de los Emiratos Árabes Unidos a fines de 2013. [15] La misión fue anunciada por el jeque Khalifa bin Zayed Al Nahyan , presidente de los Emiratos Árabes Unidos , en julio de 2014, [16] y tiene como objetivo enriquecer las capacidades de los ingenieros emiratíes y aumentar el conocimiento humano sobre la atmósfera marciana . [17]
La nave espacial es un orbitador de Marte para estudiar la atmósfera y el clima marcianos . Fue construida por un equipo conjunto del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP)/ Centro Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC) en la Universidad de Colorado Boulder con el apoyo de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) y la Universidad de California, Berkeley . [18] [19] [20] [21] La sonda Hope fue lanzada desde Japón por un vehículo de lanzamiento japonés H-IIA , construido y operado por Mitsubishi Heavy Industries (MHI) el 19 de julio de 2020 y llegó a Marte el 9 de febrero de 2021. [22] [19] Se convirtió en la primera misión a Marte de un país de Asia occidental, árabe o de mayoría musulmana. [23] La Agencia Espacial de los EAU (UAESA) y la Organización de Investigación Espacial de la India establecieron un grupo de trabajo conjunto para ayudar a la UAESA en la Misión a Marte de los Emiratos. [24]
Para cumplir los objetivos de la Misión a Marte de los Emiratos, se firmó un acuerdo entre la Agencia Espacial de los Emiratos Árabes Unidos (UAESA) y el MBRSC, bajo una directiva dada por el jeque Mohammed bin Rashid Al Maktoum , vicepresidente y primer ministro de los EAU y gobernante de Dubai. [25] Según el acuerdo, la Misión a Marte de los Emiratos será financiada por la Agencia Espacial de los EAU y también supervisará el proceso de ejecución completo de la sonda Hope . El acuerdo describe el marco financiero y legal junto con la asignación de un cronograma para todo el proyecto. [16] Según el acuerdo, se ha encargado al MBRSC el diseño y la fabricación de la sonda Hope . [16]
La subdirectora del proyecto de la misión y líder científica, Sarah Al Amiri, colaboró con LASP, UC Berkeley y ASU para diseñar y construir el orbitador. [20] [21] [26] El director del proyecto es Omran Sharaf . [21]
El nombre Hope (en árabe: al-Amal) fue elegido porque "envía un mensaje de optimismo a millones de jóvenes árabes", según el jeque Mohammed bin Rashid Al Maktoum. [21] Los datos resultantes de la misión se compartirán libremente con más de 200 instituciones en todo el mundo. [27]
La sonda Hope tiene forma y estructura cuboide [28] , con una masa de 1.350 kg (2.980 lb) incluyendo el combustible. La sonda tiene 2,37 m (7 pies 9 pulgadas) de ancho y 2,90 m (9 pies 6 pulgadas) de largo, equivalente a un automóvil pequeño. Hope utiliza dos paneles solares de 900 vatios para cargar sus baterías, y se comunica con la Tierra mediante una antena parabólica de alta ganancia de 1,5 m (4 pies 11 pulgadas) de ancho. La nave espacial está equipada con sensores de seguimiento de estrellas que ayudan a determinar su posición en el espacio identificando las constelaciones en relación con el Sol. Seis propulsores de 120 N controlan la velocidad de la sonda, y ocho propulsores del sistema de control de reacción (RCS) de 5 N (1,1 lb f ) son responsables de las delicadas maniobras. [29]
El tiempo de viaje de la sonda Hope fue de unos 200 días en su viaje de 493 × 10 6 km (306 × 10 6 mi). [30] A su llegada, entró en una órbita inicial de 40 horas, [31] desde la que realizará una maniobra de elevación del periapsis para entrar en una órbita final de 55 horas (algo más de 2 días marcianos) y estudiar la atmósfera marciana durante dos años mientras sus instrumentos ayudan a construir modelos holísticos de la misma. Se espera que los datos proporcionen datos adicionales sobre el escape de la atmósfera al espacio exterior. [32] La sonda Hope llevará tres instrumentos científicos para estudiar la atmósfera marciana, que incluyen una cámara digital para imágenes en color de alta resolución, un espectrómetro infrarrojo que examinará el perfil de temperatura, el hielo, el vapor de agua en la atmósfera y un espectrómetro ultravioleta que estudiará la atmósfera superior y los rastros de oxígeno e hidrógeno más allá en el espacio. [33]
La misión se considera una inversión en la economía y el capital humano de los Emiratos Árabes Unidos. El jeque Mohammed bin Rashid Al Maktoum mencionó tres mensajes cuando anunció la misión: "El primer mensaje es para el mundo: que la civilización árabe desempeñó una vez un gran papel en la contribución al conocimiento humano, y desempeñará ese papel nuevamente; el segundo mensaje es para nuestros hermanos árabes: que nada es imposible, y que podemos competir con las naciones más grandes en la carrera por el conocimiento y el tercer mensaje es para aquellos que se esfuerzan por alcanzar las cimas más altas: no pongan límites a sus ambiciones, y podrán llegar incluso al espacio". [34] La misión está programada para llegar a Marte antes del quincuagésimo aniversario (2 de diciembre de 2021) de la independencia de los Emiratos Árabes Unidos. Según el ministro de asuntos del gabinete de los Emiratos Árabes Unidos, Mohammad bin Abdullah Al Gergawi, el costo de la misión fue de 200 millones de dólares. [35]
En noviembre de 2017, en el Salón Aeronáutico de Dubái se exhibió un prototipo de la nave espacial Hope . El prototipo es un modelo construido para dar una idea general de cómo se verá la nave espacial. [36] El director del proyecto, Omran Sharaf, dijo que la misión está en camino de lanzarse en julio de 2020. [37] La nave espacial se lanzó con éxito en un cohete Mitsubishi H-IIA desde el Centro Espacial Tanegashima cerca de Minamitane, Japón, el 19 de julio de 2020, a las 21:58:14 UTC. [35]
El Congreso Astronáutico Internacional de 2021 se celebrará en octubre de 2021 en Dubái, ocho meses después de que la misión Hope Mars entre en órbita alrededor de Marte. Esta reunión estaba prevista originalmente para 2020, pero el IAC de 2020 se cambió a un formato en línea. [38]
Para decidir sus objetivos científicos, el equipo del EMM consultó al Grupo de Análisis del Programa de Exploración de Marte, un foro internacional liderado por la NASA que considera las misiones pasadas y actuales a Marte e identifica lagunas en el conocimiento para abordar en futuras misiones a Marte. El equipo del EMM seleccionó un conjunto de tres instrumentos y una órbita supersincrónica alta , para proporcionar una visión global de la atmósfera de Marte. [15] La órbita del EMM tiene un periapse de unos 20.000 km, un apoapse de unos 43.000 km y un período de 55 horas. [39] Esta órbita fue seleccionada con el objetivo de estudiar la atmósfera diariamente y a través de ciclos estacionales, eventos climáticos en la atmósfera inferior como tormentas de polvo y comparar el clima en diferentes áreas geográficas de Marte. Según el equipo de la Misión Hope a Marte, la sonda será el "primer satélite meteorológico verdadero" en Marte. [40]
La sonda Hope estudiará en detalle las capas atmosféricas de Marte y proporcionará datos para estudiar: la razón de un cambio climático drástico en la atmósfera marciana desde el momento en que podía sostener agua líquida hasta hoy, cuando la atmósfera es tan delgada que el agua solo puede existir como hielo o vapor, para ayudar a entender cómo y por qué Marte está perdiendo su hidrógeno y oxígeno al espacio, y la conexión entre los niveles superiores e inferiores de la atmósfera marciana. [40] Los datos de la sonda Hope también ayudarán a modelar la atmósfera de la Tierra y estudiar su evolución a lo largo de millones de años. [34] Todos los datos obtenidos de la misión se pondrán a disposición de 200 universidades e institutos de investigación en todo el mundo con el propósito de compartir conocimientos. [34]
En abril de 2023, The New York Times informó sobre un mapa global actualizado de Marte basado en imágenes de la nave espacial Hope . [14]
Durante un sobrevuelo realizado el 10 de marzo de 2023, se publicaron las primeras imágenes globales en primer plano de la luna marciana Deimos , tomadas por el orbitador Mars Hope. [41] [42]
La sonda robótica enviada a Marte en el marco de la Misión a Marte de los Emiratos ha sido bautizada como "Esperanza" o Al-Amal ( árabe : الأمل ), ya que pretende enviar un mensaje de optimismo a millones de árabes de todo el mundo y animarles a innovar. [43] En abril de 2015, el jeque Mohammed bin Rashid invitó al mundo árabe a que bautizara la sonda. El nombre se eligió tras recibir miles de sugerencias, ya que describe el objetivo principal de la misión. [44] El nombre de la sonda se anunció en mayo de 2015 y desde entonces a la misión se la conoce a veces como "Misión a Marte Esperanza". [44]
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La nave espacial se ensambló en LASP en Boulder, Colorado , donde los ingenieros emiratíes trabajaron y aprendieron de sus homólogos estadounidenses. Fue lanzada desde el Centro Espacial Tanegashima en Japón . [9] La sonda llegó al sitio de lanzamiento en Japón en abril de 2020, después de que los funcionarios navegaran por los protocolos de cuarentena relacionados con el coronavirus y las restricciones de viaje. Sin embargo, el coronavirus obligó a los funcionarios a reorganizar el cronograma y los gerentes de la misión decidieron enviar la sonda a Japón antes. La decisión de enviar la nave espacial al sitio de lanzamiento obligó a los ingenieros en Dubai a reducir algunas de las pruebas planificadas en la sonda, pero todas las comprobaciones críticas se completaron antes de que el orbitador partiera hacia Japón en abril de 2020. Los funcionarios enviaron 11 ingenieros y técnicos a principios de abril a Japón, donde pasaron dos semanas en cuarentena para asegurarse de que no tuvieran síntomas de la enfermedad viral COVID-19 . El 20 de abril de 2020, la nave espacial Hope salió del MBRSC en Dubai para comenzar el viaje de cuatro días a Tanegashima. La nave espacial, que se transportó en un contenedor de transporte con clima controlado, fue transportada en un avión de carga Antonov An-124 de fabricación ucraniana y operado por Rusia desde Dubái hasta Nagoya (Japón). La fase final del viaje se produjo a bordo de un barco que llevó la sonda desde Nagoya hasta la isla de Tanegashima el 24 de abril de 2020. Seis miembros del equipo de la Misión a Marte de los Emiratos acompañaron a la nave espacial hasta Japón. Una vez allí, comenzaron su propio período de cuarentena de dos semanas, tal como lo ordenó el gobierno japonés. Cuando completan el período de cuarentena, el personal se une a los 11 ingenieros y técnicos para completar las pruebas finales en la nave espacial dentro de una sala limpia de las instalaciones de procesamiento de carga útil en Tanegashima. [45]
La sonda Hope está construida en aluminio con una estructura en forma de panal y una lámina frontal de material compuesto. Con una masa de 1.350 kg (2.980 lb), incluido el propulsor, el tamaño y las dimensiones generales de la sonda son comparables a las de un automóvil pequeño. [46]
Para comunicarse, la sonda utiliza una antena de alta ganancia de 1,85 m (6 pies 1 pulgada) de diámetro. Esta antena produce una onda de radio estrecha que debe apuntar hacia la Tierra. Hay antenas de baja ganancia en la estructura de la sonda para la comunicación direccional en un ancho de banda menor. Los rastreadores de estrellas se utilizan para determinar la posición en el espacio mediante el estudio de las constelaciones en relación con el Sol . [46] Hope está equipada con seis propulsores de 120 N (27 lbf) y ocho propulsores del sistema de control de reacción (RCS) de 5 N (1,1 lbf). La función de los seis propulsores delta-v es la gestión de la velocidad, mientras que los propulsores RCS se utilizan para el control de actitud y las maniobras delicadas. Las ruedas de reacción dentro de la sonda le permiten reorientarse mientras viaja por el espacio, lo que la ayuda a apuntar su antena hacia la Tierra o apuntar cualquier instrumento científico hacia Marte. [46]
Para lograr los objetivos científicos de la misión, la sonda Hope está equipada con tres instrumentos científicos: [46]
El cohete se lanzó durante una breve ventana de lanzamiento que comenzó el 14 de julio de 2020. [51] La nave espacial se lanzó el 19 de julio de 2020 desde el Centro Espacial Tanegashima en Japón utilizando un vehículo de lanzamiento Mitsubishi Heavy Industries H-IIA , [51] y llegó a Marte el 9 de febrero de 2021. [35]
KinetX Aerospace , con sede en Tempe, Arizona , está proporcionando servicios de navegación para la misión. [52] La Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA se está utilizando para comunicarse con la nave espacial y rastrearla. [53] KinetX utiliza los datos de seguimiento de radio proporcionados por la DSN para estimar la trayectoria de la nave espacial y diseñar las maniobras necesarias para mantener a Hope en su trayectoria planificada e insertarla en la órbita de Marte. [54]
Advanced Space , con sede en Boulder, Colorado , está proporcionando servicios de diseño de la misión. [55] Advanced Space creó la trayectoria de referencia, las maniobras de referencia y la lista de eventos científicos. También proporciona verificación para todas las maniobras, así como para los objetivos de lanzamiento.
El equipo de la misión está dividido en siete grupos, que incluyen naves espaciales, logística, operaciones de la misión, gestión de proyectos, educación y divulgación científica, estación terrestre y vehículo de lanzamiento . El equipo está dirigido por Omran Sharaf , quien actúa como gerente del proyecto y es responsable de gestionar y respaldar las tareas en curso relacionadas con la Misión a Marte de los Emiratos. [56]
Sarah Amiri es la directora adjunta del proyecto y la investigadora científica principal, que dirige al equipo en el desarrollo de los objetivos de la misión y la alineación de los programas relacionados con la instrumentación de la sonda Hope . [56] Se ha dicho que la misión tiene el potencial de hacer una contribución duradera a la economía y al pueblo de los Emiratos Árabes Unidos. [57]
El equipo de la misión incluye 150 ingenieros emiratíes y 200 ingenieros y científicos de institutos asociados en los Estados Unidos, con Omran Sharaf como director del proyecto; Pete Withnell como gerente del programa; Sarah Amiri, subdirectora del programa e investigadora científica principal; Ibrahim Hamza Al Qasim, subdirector del proyecto, planificación estratégica; y Zakareyya Al Shamsi, subdirector del proyecto para las operaciones. [58] [56] [59]
La Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) celebró reuniones con el equipo de la misión y compartió su experiencia y colaboró en el lanzamiento de la misión a Marte. [60] [61]
El orbitador Hope Mars de los Emiratos Árabes Unidos ejecutó con éxito su primera maniobra de corrección de rumbo interplanetario (TCM1), anunciaron los funcionarios de la misión el 17 de agosto de 2020. [62]
El orbitador llegó a Marte el 9 de febrero de 2021; alrededor de las 19:42 hora estándar del Golfo ( UTC +04:00), la nave comenzó a encender sus propulsores para insertarse en la órbita de Marte , un proceso que tardó unos 27 minutos en completarse. Luego, la nave entró en silencio de radio mientras giraba alrededor de Marte, pero informó que había entrado en órbita con éxito unos 15 minutos después. [13] [63]
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