Impresión artística de la Mars Express en órbita sobre Marte – ESA
La Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA), que lleva en órbita alrededor de Marte desde el 25 de diciembre de 2003, acaba de recibir una actualización de software que, si todo va según lo previsto, debería añadir unos diez años a su vida útil.
Lo que hace esta actualización es minimizar el uso de los giroscopios de a bordo para así aumentar su duración. El desgaste estimado en el nuevo modo de funcionamiento, junto con las estimaciones acerca del uso de combustible, son los que permiten pensar que la misión estará activa hasta 2034.
La sonda monta seis giroscopios que tienen como objetivo mantener la orientación de la nave con la precisión necesaria para que sus instrumentos y antenas apunten a dónde deben. Pero allá por 2017 el equipo de la misión vio que cuatro de los giroscopios se iban desgastando más rápido de lo previsto. Y que si no hacían nada al respecto supondría el fin de la misión en un par de años.
Lo que no hubiera estado nada mal porque el criterio de éxito de la Mars Express era mantenerse en funcionamiento dos años. Y para entonces llevaba catorce años dándolo todo a la hora de obtener imágenes en alta resolución de la superficie de Marte, de analizar su composición mineral, de estudiar su subsuelo mediante radar hasta la profundidad del permafrost, y de estudiar su atmósfera y la relación de esta con el espacio interplanetario, para lo que monta siete instrumentos.
Imagen real de Deuteronilus Cavus visto por la High Resolution Stereo Camera (HRSC) de la Mars Express el 25 de octubre de 2024 – ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Pero se les ocurrió una idea, que era utilizar los seguidores de estrellas de la sonda para orientarla, lo que permitía minimizar el uso de los giroscopios. Para ello hubo que reescribir de forma bastante profunda el software de a bordo, que fue subido a principios de 2018 –con la sonda a unos 144 millones de kilómetros de la Tierra– y activado con éxito. Los cambios eran tales que la ESA se refería a ellos como la Mars Express 2.0.
Los seguidores de estrellas son básicamente dos cámaras que hacen fotos del cielo y que mediante el procesado adecuado de estas permiten a la Mars Express determinar qué estrellas se ven en las imágenes y a partir de la orientación de éstas calcular su posición por triangulación. Hacen esas fotos cada pocos segundos, aunque también puede ocurrir que en un momento dado no estén en su campo de visión el número suficiente de estrellas que conoce como para determinar la posición. Y es entonces cuando se usan los giroscopios.
Antes de la actualización los giroscopios estaban permanentemente en funcionamiento. Después de ella sólo se activan cuando el software detecta que los seguidores de estrellas han perdido de vista demasiadas estrellas.
La mayor parte del tiempo en el que están encendidos es durante la descarga de las ruedas de reacción que se ejecutan a diario. Las ruedas de reacción permiten orientar la nave sin utilizar combustible. Pero por encima de una cierta velocidad de giro dejan de ser efectivas. Por eso es necesario «descargarlas». Esa descarga hace que la Mars Express cambie de orientación y entonces son los motores de maniobra los que vuelven a orientarla correctamente.
Lo que sucede es que aproximadamente en un cuarto de los casos la actitud de la sonda ciega uno o ambos seguidores de estrellas, lo que hace necesario el uso de los giroscopios. Por eso al principio de cada maniobra de descarga se activaban.
Pero la versión nueva del software permite detectar si uno de los seguidores de estrellas deja de rastrear durante la maniobra de descarga y sólo entonces encender los giroscopios. Así, los giroscopios están apagados durante la mayoría de las descargas de ruedas de tal forma que se ha reducido el uso de los giroscopios en un 97 %.
Por supuesto escribir el parche de software no ha sido trivial, ya que estamos hablando de una sonda diseñada en los 90 con software de la época. Pero ahí está. Y en esta ocasión hecha a unos 240 millones de kilómetros. Sin fibra ni banda ancha ni nada que se le parezca.
Casi igualito que las actualizaciones del sistema operativo de nuestros ordenadores, móviles y tablets.
