El 4 de mayo de 1989, el transbordador espacial Atlantis despegó en su tercer vuelo, STS-30, desde el Centro Espacial Kennedy (KSC) de la NASA en Florida. Su tripulación de cinco personas del Commander David M.WalkerPiloto Ronald J. Grabéy especialistas en misiones Marcos Lee, Norman E. Thagardy María L. Cleave voló una misión de cuatro días que desplegó el Magallanes nave espacial, administrada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, para estudiar Venus, uniendo los programas de vuelos espaciales interplanetarios y humanos de la NASA. También marcó el primer lanzamiento planetario estadounidense desde 1978. Los astronautas desplegaron Magallanes y su etapa superior en su primer día en el espacio, enviando la nave espacial en su viaje de 15 meses a Venus. Tras su llegada al planeta cubierto de nubes, Magallanes pasó cuatro años cartografiando Venus con un detalle sin precedentes, aumentando enormemente nuestro conocimiento del planeta.
Izquierda: La tripulación STS-30 del piloto Ronald J. Grabe, izquierda, el comandante David M. Walker y los especialistas de misión Norman E. Thagard, Mary L. Cleave y Mark C. Lee. Medio: El parche de la tripulación STS-30. Derecha: La nave espacial Magellan en el compartimento de carga útil del Atlantis en preparación para la misión STS-30.
En marzo de 1988, la NASA anunció a Walker, Grabe, Lee, Thagard y Cleave como la tripulación STS-30 para el vuelo planeado para finales de abril de 1989. Thagard había volado dos veces antes, en STS-7 en junio de 1983 y la misión STS-51B Spacelab 3 en abril-mayo de 1985. Walker, Grabe y Cleave habían volado cada uno una vez antes, en STS-51A, STS-51J y STS-61B, respectivamente, mientras que STS-30 marcó el primer viaje de Lee al espacio. Walker y Thagard se unieron a la NASA en el astronauta clase de 1978Grabe y Cleave se unieron 1980y Lee en 1984. Durante su misión de cuatro días, los astronautas planearon desplegar Magellan y su etapa superior inercial (IUS) el primer día de vuelo. Magallanes necesitaba lanzarse dentro de un plazo de 29 días, dictado por las alineaciones de Venus y la Tierra para lograr la trayectoria adecuada para el viaje a su destino.
Izquierda: Mapa global de Venus basado en datos del radar Pioneer Venus Orbiter. Centro: Los ingenieros de Martin Marietta preparan el Magallanes para su envío al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. Derecha: Esquema de la trayectoria de Magallanes desde la Tierra a Venus.
Magallanes intentó adquirir las imágenes de radar de Venus de mayor resolución, mejorando los datos obtenidos por naves espaciales anteriores. Durante sus 14 años orbitando Venus entre 1978 y 1992, Orbitador pionero de Venus, gestionado por el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, utilizó su radar, entre otras observaciones, para cartografiar aproximadamente el 90% de Venus con una resolución de unos 10 kilómetros. Los científicos anhelaban imágenes de radar de mayor resolución, y los Venera 15 y 16 de la Unión Soviética, con sus antenas más grandes, cartografiaron aproximadamente una cuarta parte de la superficie del planeta con una resolución de 1 a 2 kilómetros entre octubre de 1983 y junio de 1984. Iniciado como el Radar de Venus Misión Mapper en 1983, la NASA cambió el nombre del proyecto en 1985 en honor al 16th El explorador portugués del siglo XIX Fernando de Magallanes. El Grupo de Astronáutica Martin Marietta en Denver construyó la nave espacial, en gran parte a partir de piezas espaciales, incluido el uso de un autobús espacial principal de repuesto del programa Voyager. Originalmente, los planes exigían que Magellan se lanzara en abril de 1988 a bordo del transbordador espacial utilizando una etapa superior Centaur para enviarlo en un viaje de cuatro meses a Venus. Tras el accidente del Challenger, la NASA canceló el Centaur como etapa superior del transbordador espacial, remanifestando a Magallanes en el IUS. La primera ventana de lanzamiento disponible para un vuelo de cuatro meses se produjo en octubre de 1989, pero la nave espacial Galileo con destino a Júpiter necesitaba esa oportunidad ya que necesitaba asistencia gravitatoria en Venus para llegar a su destino final. Los especialistas optaron por un tiempo de vuelo más largo para que Magellan utilizara la ventana anterior de abril a mayo de 1989. Después del despliegue desde el transbordador, el IUS de dos etapas colocaría a Magallanes en su viaje interplanetario que lo llevaría 1,5 veces alrededor del Sol. Al llegar a Venus, el motor del cohete sólido Star 48B de Magallanes se activaría para colocarlo en órbita alrededor de Venus y comenzar su misión principal que duraría 243 días, la duración de un día venusino. Utilizando su antena de alta ganancia como antena parabólica, Magellan mapearía al menos el 70 por ciento de la superficie del planeta cubierto de nubes con una resolución de un kilómetro.
Izquierda: Los astronautas de la misión STS-27 inspeccionan los daños en los azulejos de la Atlántida. Medio: Primer plano del área de mosaicos que falta en la Atlántida. Derecha: Atlantis regresa al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida después de la misión STS-27.
Atlantis aterrizó en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en el desierto de Mojave en California el 6 de diciembre de 1988, concluyendo la misión STS-27. Durante el lanzamiento cuatro días antes, 85 segundos después del despegue, un trozo de aislamiento de la punta del cohete propulsor sólido derecho se rompió y golpeó el lado derecho del Atlantis. Mientras estaba en órbita, la tripulación utilizó el sistema de manipulación remota del transbordador, o brazo robótico, para tomar imágenes de la Atlántida en busca de signos de daño. Los astronautas vieron claramente grandes daños en sus monitores a bordo, pero debido a la naturaleza clasificada de la misión, la descarga del vídeo requirió un cifrado que degradó enormemente la calidad de la imagen. Los controladores terrestres no apreciaron completamente la magnitud del daño y permanecieron indiferentes durante el reingreso de la Atlántida. No fue hasta la inspección posterior al aterrizaje que los ingenieros y gerentes se dieron cuenta con alarma de lo cerca que estaban del desastre. Atlantis regresó a KSC el 13 de diciembre, donde los trabajadores lo remolcaron a la Instalación de Procesamiento del Orbitador (OPF) al día siguiente para investigar y reparar los daños más importantes en losetas observados hasta ese momento. Más de 700 tejas sufrieron algún daño, una de ellas desapareció por completo y el metal subyacente se derritió parcialmente.
Izquierda: el transbordador espacial Atlantis llega a la plataforma de lanzamiento 39B. Centro: Los astronautas de la misión STS-30 posan con un modelo de Magallanes después de su conferencia de prensa previa al vuelo del 27 de marzo. Derecha: la Atlántida se eleva hacia el cielo.
Magellan llegó a KSC el 8 de octubre de 1988 para realizar un procesamiento previo al vuelo en una sala limpia de la Instalación de encapsulación y ensamblaje de naves espaciales (SAFE). El 15 de febrero de 1989, los trabajadores trasladaron Magellan del SAFE a la Instalación de Procesamiento Vertical para acoplarlo con el IUS y reinstalar su antena de alta ganancia. El 17 de marzo, transportaron a Magellan a la plataforma de lanzamiento 39B, donde esperó la llegada de Atlantis.
El 11 de marzo, los trabajadores trasladaron el Atlantis desde el OPF al edificio de ensamblaje de vehículos para acoplarlo con su tanque externo y sus propulsores de cohetes sólidos gemelos. Atlantis llegó a la plataforma de lanzamiento 39B el 22 de marzo, solo nueve días después de que el Discovery despegara de la misma plataforma en la misión STS-29, el tiempo de respuesta más corto. Los trabajadores instalaron Magellan en el compartimento de carga útil del Atlantis el 25 de marzo. La prueba de demostración de cuenta regresiva de la terminal tuvo lugar los días 6 y 7 de abril, y los astronautas participaron en las últimas horas como el día del lanzamiento. Los altos directivos de la NASA llevaron a cabo la Revisión de la Preparación del Vuelo los días 13 y 14 de abril y declararon que Atlantis y Magellan estaban listos para su lanzamiento el 28 de abril. La tripulación de cinco astronautas llegó a KSC el 25 de abril para los preparativos finales para el lanzamiento.
Una delegación internacional que incluía a científicos soviéticos y al cosmonauta soviético Igor D. Volk, entrenándose para volar el transbordador soviético Buran, llegó al KSC para presenciar el lanzamiento planeado. La cuenta atrás continuó sin problemas para el despegue de media tarde hasta que uno de los ordenadores de seguridad del campo de tiro se desconectó. Ante una breve ventana de lanzamiento de 23 minutos, los oficiales de seguridad del campo volvieron a poner en línea la computadora, habiendo retrasado el despegue planeado solo cinco minutos. Luego, en T-31 segundos, el secuenciador de lanzamiento en tierra detuvo la cuenta regresiva debido a la falla de una bomba de recirculación en el motor principal número 1, cancelando el lanzamiento del día. La tripulación salió del Atlantis 46 minutos más tarde y regresó a los alojamientos de la tripulación para intentarlo otro día. Ese día llegó el 4 de mayo, después de que los técnicos reemplazaran la bomba defectuosa y una línea de hidrógeno. La ventana de lanzamiento había aumentado a una hora y cuatro minutos más cómoda, y el voluble clima de Florida consumió gran parte de ese tiempo.
Izquierda: Magallanes en el compartimiento de carga útil del Atlantis, con su gran antena de alta ganancia claramente visible. Centro izquierda: Magallanes y su etapa superior inercial momentos después del despliegue desde la Atlántida. Centro derecha: Con sus paneles solares ahora desplegados, Magellan sale del transbordador. Derecha: Bahía de carga útil vacía del Atlantis después de la partida de Magallanes.
Con nubes y vientos amenazando con obstaculizar el lanzamiento, Atlantis encontró unos minutos de clima aceptable cerca del final de la ventana de lanzamiento y despegó a las 2:47 pm EDT, enviando la primera nave espacial planetaria de Estados Unidos en 11 años en una misión para mapear Venus. superficie cubierta de nubes. Tan pronto como el transbordador salió de la torre de lanzamiento, el control pasó al Centro de Control de Misión en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, donde el director de vuelo de Ascent, A. Lee Briscoe, y su equipo de operadores, incluido el astronauta Frank L. Culbertson actuando como comunicador cápsula, o capcom, supervisó todos los aspectos del lanzamiento. Tras la interrupción del motor principal, Atlantis y su tripulación habían llegado al espacio pero aún no habían alcanzado la órbita. Dos minutos más tarde, un encendido de 2 minutos y 39 segundos de los motores del Sistema de Maniobra Orbital (OMS) los colocó en una órbita de 184 por 75 millas. Cuarenta minutos más tarde, una segunda combustión OMS de 2 minutos circuló la órbita a 184 millas. Los astronautas se quitaron sus voluminosos trajes de lanzamiento y entrada (LES) y prepararon el Atlantis para las operaciones orbitales, incluida la apertura de las puertas del compartimento de carga útil. Los preparativos para el despliegue de Magallanes comenzaron poco después. En Control de Misión, Director de Vuelo J. Milton Heflin y su equipo, incluido capcom Pierre J. Thuot, asumió el mando para ayudar a la tripulación con las operaciones de despliegue. Los astronautas activaron Magellan y el IUS y los equipos terrestres comenzaron a revisar sus sistemas, y el primer televisor de la misión mostró la nave espacial y su etapa superior en el compartimento de carga útil. Walker y Grabe orientaron al Atlantis hacia la posición de despliegue mientras Lee elevaba la mesa de inclinación del Magellan primero a 29 grados y luego a la posición de despliegue de 52 grados. Con todos los sistemas funcionando normalmente, el Control de Misión dio el visto bueno al despliegue. Seis horas y 14 minutos después de iniciada la misión, Walker gritó: «Magallanes está desplegado». La combinación de nave espacial y etapa superior de 40,118 libras se deslizó sobre el compartimiento de la tripulación del transbordador. Diez minutos más tarde, Magallanes desplegó sus dos alas de paneles solares para comenzar a generar energía. Walker y Grabe encendieron los dos motores OMS para mover Atlantis como a una distancia segura del incendio del IUS que tuvo lugar una hora después del despliegue, enviando a Magallanes en su camino a Venus. Cumplida la tarea principal de la misión, los astronautas se prepararon para su primera noche de sueño en el espacio.
Fotografías de observación de la Tierra de la tripulación STS-30. Izquierda: La costa del Golfo de Texas, incluida Houston. Medio: Nueva Orleans. Derecha: El área de Cabo Cañaveral en Florida, incluido el Centro Espacial Kennedy de la NASA.
Mission Control despertó a la tripulación con el tema musical de la película “Superman” para comenzar su segundo día de misión, su primer día completo en el espacio. En comparación con su primer día muy ocupado, el resto del cronograma de la misión parecía relativamente más relajado. Cleave comenzó a trabajar en el Aparato Experimental de Fluidos (FEA), un laboratorio modular de química y física diseñado específicamente para misiones de transbordadores espaciales. En STS-30, Cleave y Lee procesaron muestras de indio y selenio en el FEA para ver los efectos de la microgravedad en los cristales producidos. Los astronautas tomaron muchas fotografías de la Tierra mientras pasaba debajo de ellos. Walker saludó a los equipos de control terrestre en las estaciones de seguimiento de Guam y Santiago, Chile, cuyo cierre está previsto para el final de la STS-30. El despliegue del sistema de seguimiento y retransmisión de datos por satélite dejó obsoletas muchas estaciones terrestres.
Para comenzar su tercer día en el espacio, Mission Control despertó a los astronautas con canciones de lucha de sus alma mater. La música conmovedora hizo que Walker dijera: “¡Buenos días, Houston! ¡Gracias por la buena música!” Después de darle a Mission Control un recorrido en video por la cabina del Atlantis, Thagard y Lee comenzaron una prueba para ver si el casco LES con un conjunto de retención de casco puede servir para respirar previamente oxígeno puro antes de una caminata espacial. Sin ninguna caminata espacial prevista para STS-30, su prueba simplemente pretendía probar el concepto. Después de que Thagard y Lee comenzaron a respirar oxígeno puro, la tripulación redujo la presión de la cabina de 14,7 libras por pulgada cuadrada (psi) nominales a 10,2 psi para ayudar en la prevención de la enfermedad por descompresión, también conocida como curvas. Después de completar la prueba de una hora, Thagard y Lee se quitaron los cascos.
Izquierda: Mary L. Cleave graba en video el progreso de un experimento en el Aparato Experimental de Fluidos. Centro: Norman E. Thagard, izquierda, y Mark C. Lee durante la prueba previa a la respiración del conjunto de retención del casco. Derecha: Fotografía en vuelo de la tripulación STS-30.
Mission Control inició el cuarto día del astronauta en el espacio, su último día completo en órbita, con el tema musical de la película “Rocky”. El primer evento importante del día implicó una conferencia de prensa de 15 minutos con los reporteros de United Press International, Rob Navias y Bill Harwood. En preparación para la entrada y el aterrizaje al día siguiente, los astronautas probaron las unidades de potencia auxiliar, las superficies aerodinámicas y los propulsores del sistema de control de reacción del vehículo. Luego represurizaron la cabina a 14,7 psi. De repente, una de las computadoras de propósito general (GPC-4) de la nave espacial se desconectó y no pudo sincronizarse con las otras GPC. Si bien no fue un impacto inmediato para su trabajo, el Control de la Misión estaba preocupado por su función durante la entrada crítica y el aterrizaje al día siguiente, y ordenaron a la tripulación que reemplazara la unidad defectuosa, algo que nunca antes se había hecho en el espacio. Los astronautas completaron con éxito la tarea de cuatro horas y tuvieron el GPC de reemplazo en funcionamiento, pero el tiempo dedicado al reemplazo de la computadora provocó la cancelación de la ejecución final de la muestra FEA. La tripulación permaneció despierta una hora más para completar todas sus tareas de almacenamiento antes de retirarse a dormir su última noche en el espacio.
Izquierda: Con el tren de aterrizaje bajado, el Atlantis se acerca a la pista de la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California. Medio: Atlantis aterriza. Derecha: Los astronautas de la misión STS-30 salen de la Atlántida.
El 8 de mayo los astronautas despertaron para su último día en el espacio. La llamada de atención del Control de la Misión consistió en el ladrido de un perro seguido de la canción de The Beatles “A Hard Day’s Night”. Capcom Kenneth Cameron Los saludó con un “¡Buenos días! Es hora de volver a casa”. En preparación para el reingreso, los astronautas se pusieron sus LES naranjas y cerraron las puertas del compartimiento de carga útil. Walker y Grabe orientaron al Atlantis hacia la actitud de desorbitación, con los motores OMS orientados en la dirección de avance. Sobre el Océano Índico, encendieron los dos motores durante 2 minutos y 48 segundos para sacar la nave de órbita. Reorientaron el orbitador para que volara con su escudo térmico expuesto a la dirección de vuelo cuando se encontró con la atmósfera de la Tierra a 419.000 pies. La acumulación de gases ionizados causada por el calor del reingreso impidió las comunicaciones durante unos 15 minutos, pero proporcionó a los astronautas un gran espectáculo de luces. Los vientos variables en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California complicaron la decisión sobre en qué pista aterrizar para completar una prueba de viento cruzado planificada. El Control de la Misión decidió esperar hasta 20 minutos antes del aterrizaje para tomar la determinación final. Con Atlantis fuera del apagón, el Control de la Misión ordenó a la tripulación que aterrizara en la pista de concreto 22 con vientos cruzados aceptables para la prueba. Después de completar el giro del círculo de alineación de rumbo de 200 grados, Walker alineó el Atlantis con la pista y Grabe bajó el tren de aterrizaje. Atlantis aterrizó y se detuvo, poniendo fin a un vuelo de 4 días y 56 minutos, habiendo completado 65 órbitas de la Tierra.
Una muestra de imágenes de Venus del radar de Magallanes. Izquierda: Tres cráteres de impacto en Lavinia Planitia de Venus. Medio: Volcán Sapas Mons. Derecha: Maat Mons, el segundo pico más alto de Venus.
Después del despliegue desde el transbordador espacial, Magallanes inició su viaje interplanetario. Las correcciones a mitad de camino del 21 de mayo de 1989, 13 de marzo de 1990 y 25 de julio de 1990 refinaron la trayectoria cuando Magallanes completó su viaje de 15 meses a Venus el 10 de agosto de 1990, entrando en una órbita elíptica casi polar alrededor del planeta. Magallanes, recuperándose de dos fallos iniciales en las comunicaciones, comenzó a enviar imágenes de radar de alta calidad del planeta cubierto de nubes el 15 de septiembre. La nave espacial completó su misión principal de 243 días (el tiempo que le tomó a Venus completar una rotación) el 15 de mayo. 1991, capturando imágenes del 83,7 por ciento de la superficie del planeta con una resolución de entre 100 y 250 metros, superando los objetivos originales de la misión. Completó cinco ciclos más de 243 días, que finalizaron el 13 de octubre de 1994, terminando con una cobertura del 98 por ciento del planeta. En el verano de 1993, los controladores ordenaron a Magallanes que atravesara la atmósfera superior de Venus y utilizara aerofrenado para circularizar su órbita y permitir un mapeo detallado del campo gravitatorio del planeta. Para recopilar más datos aerodinámicos, los controladores ordenaron a Magallanes que se sumergiera en la atmósfera de Venus el 13 de octubre de 1994, y se quemó al entrar, habiendo completado una de las misiones interplanetarias más exitosas durante 15.000 órbitas de Venus. La nave espacial arrojó más datos que todas las misiones planetarias anteriores de la NASA juntas.
Un mapa topográfico de Venus basado en datos del radar de Magallanes. Crédito de la imagen: cortesía del Servicio Geológico de Estados Unidos.
Los datos de radar de Magallanes permitieron a los cartógrafos crear el primer mapa global de Venus, y hasta ahora el más detallado. Las imágenes revelaron una superficie dominada por características volcánicas con pocos cráteres de impacto, lo que implica una superficie geológicamente joven, de menos de 800 millones de años. Aunque Venus tiene una atmósfera densa, Magallanes encontró poca evidencia de erosión eólica, y la ausencia total de agua hace que la erosión sea un proceso muy lento en el planeta.
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