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Vuelo en solitario

El ATV, en pos de la ISS

El gigantesco lanzador Ariane 5 ES, de 50 metros de alto, y especialmente adaptado a su enorme pero infinitamente precioso pasajero, se eleva desde su base de lanzamiento en Kourou, en el ecuador amazónico, en dirección noreste. Su trayectoria le lleva por encima del Océano Atlántico hacia Europa, sobrevolando Francia, Luxemburgo, Alemania, Polonia y por último Ucrania y Rusia.

Ariane 5 ES y especialmente adaptado a su enorme pero infinitamente precioso pasajero, se eleva desde su base de lanzamiento en Kourou

Unos tres minutos después del despegue, se expulsa el carenado; pocos minutos después se separa la etapa principal criogénica, dejando el ATV unido a la etapa superior. Ésta lleva el ATV a una órbita circular a una altitud de unos 260 kilómetros, alineada con el plano de la órbita de la ISS, que está inclinada a 51,6° del ecuador. Aproximadamente una hora después del lanzamiento, el ATV se separa de la etapa superior. Ahora es totalmente autónomo, y comienza de verdad su periplo.

Mientras todavía se encuentra apuntando a la Tierra, el ATV comienza a instalar su configuración en órbita; en primer lugar debe establecer un enlace de comunicaciones con el Sistema de Satélites de Enlace de Datos y de Seguimiento (TDRSS) estadounidense, en órbita geoestacionaria. A continuación despliega sus paneles solares, seguidos por la antena para comunicaciones con la ISS, y comprueba sus sistemas, comenzando por cebar el subsistema de propulsión. Controla su propia actitud y mantiene sus paneles solares siguiendo el Sol (para que suministren la energía eléctrica que precisa el equipo de a bordo) y su antena apuntando a los satélites de enlace (para comunicarse con el suelo y a la constelación GPS).

Colocándose al compás de la ISS

Ahora el ATV comienza la serie de maniobras de colocación ‘en fase’, para alinear su órbita con la de la ISS, utilizando una combinación de deriva orbital natural y movimiento propulsado. Tales maniobras deben llevar el ATV a un punto a unos cinco kilómetros por debajo de la órbita de la ISS y a unos 30 kilómetros por debajo de la estación propiamente dicha.

ATV se aproxima a un punto situado en la órbita de la ISS, a una distancia de 3,5 kilómetros por detrás de la Estación y 40 minutos más tarde llegar a otro, a apenas 249 metros por detrás de ésta

A partir de este punto, se establece una línea de comunicación directa entre el ATV y la ISS, y el vehículo navega estableciendo comparaciones entre los datos GPS de sus propios receptores de a bordo y los de los receptores instalados en la ISS. El ATV dirige su propio rumbo de forma autónoma, con autorización del Centro de Control de ATV (ATV-CC) de Toulouse, y bajo la supervisión de los centros de control de Moscú y Houston. En menos de una revolución en torno a la Tierra, el ATV se aproxima a un punto situado en la órbita de la ISS, a una distancia de 3,5 kilómetros por detrás de la Estación y 40 minutos más tarde llegar a otro, a apenas 249 metros por detrás de ésta. Aquí es donde el ATV cambia su actitud para alinear sus sensores ópticos de cita espacial con los retrorreflectores láser instalados en la popa del módulo ruso Zvezda, donde hará el atraque. Tras unos cientos de metros, se envía un haz láser pulsante a los retrorreflectores de la ISS y mide el tiempo que tarda éste para calcular la distancia entre el ATV y el punto de atraque.

Suave aproximación y contacto

Debido a la masa del ATV, que triplica la de los ingenios de carga rusos Progress, el contacto con la ISS no sólo debe ser ultrapreciso, sino también de una suavidad extremada (a una velocidad relativa de menos de siete centímetros por segundo).

La aproximación final, por tanto, se lleva a cabo en tres fases: acercamiento, de 249 metros a 19 metros de distancia de la Estación; acercamiento a 11 metros; fase final ¡y acoplamiento!

En realidad, el ATV es el robot espacial más inteligente hoy en día en vuelo.

En realidad, el ATV es el robot espacial más inteligente hoy en día en vuelo.

En la posición de 19 metros está prevista una parada, en la cual controla su actitud relativa al puerto de atraque de la ISS, más otra en el punto ‘casi allí mismo’ a 11 metros, para asegurar que la tripulación de la ISS tiene buena visibilidad para efectuar el seguimiento de la fase final. Todas estas maniobras las lleva a cabo el ATV de forma autónoma, bajo la supervisión conjunta de la tripulación de la ISS, del ATV-CC y de un sistema independiente a bordo del ATV que utiliza sus propios instrumentos de medida para asegurarse de que el sistema primario (que de por sí es tolerante a fallos) no pone en peligro la misión de modo alguno.

En el caso de improbable de que se produjera un contratiempo

Como es lógico, se ha tenido en cuenta que suceda algo imprevisto. En caso de una única anomalía, el programa de Gestión de Misión y del Vehículo (MVM) del ATV la detecta y aísla, para a continuación reconfigurar los sistemas para proseguir la misión. En el improbable caso de que se produzcan anomalías más serias, el software MVM conmuta a modalidad de “escape”, que ordena al ATV acelerar a 5 m/s en dirección opuesta a la ISS de forma que se aleje de las proximidades de la Estación.

Si las anomalías fueran de índole extrema, más allá de las aptitudes de gestión del MVM, como último recurso puede desencadenarse una maniobra de emergencia de evitación de colisión (CAM): bien por parte del propio ATV, por la tripulación de la ISS, o por el centro de control de Toulouse, transfiriendo el ATV a una órbita más baja y a una distancia segura. Esta CAM emplea sensores y propulsores específicos, independientes de sistema primario de guiado y control.

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