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Exploración: satélite autónomo ingresa en la órbita de Júpiter

Walden Kirsch Intel Communications and iQ Contributor

El satélite autónomo Juno de la NASA utilizó el software de Wind River para ayudar a que los científicos estuvieran más cerca que nunca del quinto planeta del sistema solar.

Nunca antes un objeto fabricado por el hombre había navegado por el espacio a esta extraordinaria velocidad: 275 000 km/h (165 000 m/h). La noche del lunes pasado, cuando la potente gravedad del paneta Júpiter acercó más que nunca la nave espacial, fue el momento de poner los frenos.

Con mucho, pero mucho cuidado.

Foto cortesía de la NASA.
Esta imagen de Júpiter de la NASA fue tomada por la nave espacial Cassini durante su vuelo de reconocimiento del año 2000. Cassini se acercó hasta aproximadamente 9 656 000 kilómetros del gigante de gas. Juno echará un vistazo aún más cerca: solo 4282 kilómetros sobre las nubes de Júpiter.

Después de cinco años, una onda de 2736 millones de kilómetros a través de nuestro sistema solar, la nave espacial Juno de la NASA encendió sus motores durante exactamente 35 minutos y se deslizó correctamente en una órbita polar oblonga de 53 días alrededor del gigante de gas Júpiter, y sus más de 60 lunas.

Esto significa estar diez veces más cerca de Júpiter de lo que nunca estuvimos antes, y sienta las bases para un montón de descubrimientos sobre el planeta más grande nuestro sistema solar. Si Júpiter fuera del tamaño de una pelota de básquetbol, Juno estará echando un vistazo a solo 0,8 cm de su superficie.

Entre aquellos que celebran más se encuentra el equipo que diseñó el software utilizado en Juno.

“Es muy gratificante sentir que resultó satisfactorio”, comentó Corey Hutchins por teléfono desde Colorado. Es un ingeniero aeroespacial veterano en Wind River, la filial de Intel cuyo equipo creó VxWorks, el software que ayudó a hacer posible la exploración de Juno del 4 de julio.

Mientras se movía por nuestro sistema solar, Juno era, en esencia, un satélite de conducción autónoma. Así tenía que ser. Un comando de radio de una vía desde la Tierra (que viaja a la velocidad de la luz) tarda 48 minutos en llegar a Júpiter. Los humanos están inútilmente a demasiada distancia.

Foto cortesía de la NASA.
Foto cortesía de la NASA.

Es por eso que, durante el recorrido de Juno, el software de Wind River controló aspectos críticos de la misión, como la orientación, la navegación, las transferencias de datos, el encendido de motores, las comunicaciones y más.

“El vehículo es completamente autónomo”, explicó Hutchins.

VxWorks es un conocido sistema operativo en “tiempo real” creado especialmente para aplicaciones que requieren tiempo de procesamiento rápido (décimas de segundo o menos) y una confiabilidad extrema. En el planeta Tierra, VxWorks hace funcionar literalmente miles de millones de dispositivos, desde robots de líneas de ensamble, pasando por equipos agrícolas hasta enrutadores inalámbricos domésticos.

En el espacio exterior, si un reloj de arena a bordo o una pelota de playa hubieran decidido dar vueltas en los momentos críticos cuando se preparaba para encender su motor en órbita, la pobre nave Juno podría haber navegado pasando Júpiter hacia el espacio interestelar: 1000 millones de dólares esfumándose en el vacío.

Es por eso que el software de la nave espacial “debe funcionar a la perfección”, destacó Hutchins.

VxWorks funciona en una computadora de una sola placa RAD750 resistente a la radiación, fabricada por BAE y que cuenta con microarquitectura de PowerPC, hecha especialmente para satélites y naves espaciales. Todos los componentes electrónicos fundamentales de Juno están blindados en el interior de una caja de titanio de 1,25 cm de espesor para protegerlos contra el feroz cinturón de radiación de Júpiter. Durante el transcurso de su misión, la NASA calcula que Juno estará expuesto al equivalente de 100 millones de rayos X dentales.

Y el código VxWorks es notablemente “ligero”. Por ejemplo, Windows 10 necesita aproximadamente 20 gigabytes para almacenar el sistema operativo en una computadora personal. En cambio, el sistema operativo VxWorks consume 20 000 veces menos, solo aproximadamente un megabyte de almacenamiento: menos datos que una foto común de un smartphone.

Foto cortesía de la NASA.
Foto cortesía de la NASA.

Después de que encendió correctamente su motor el lunes 11 de julio, Juno entró en una órbita apenas por encima de las nubes de varios tonos de Júpiter, una mezcla revuelta de hidrógeno, helio, metano, amoníaco, hidrógeno, azufre y otros componentes repugnantes.

Y cuando el tintinear de radio de que todo estaba bien llegó desde Juno, 48 minutos después del hecho, los ingenieros de vuelo y científicos del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California, estallaron en risas, aplausos y saludos; la escena se transmitió en directo en línea. Las personas de Wind River, aunque en menor foco, estaban igualmente complacidas.

Es una maravilla diseñar una nave de alta tecnología de 4 toneladas y luego hacerla volar por el sistema solar hasta un encuentro a tiempo perfecto con otro mundo.

¿Pero crear el software para ayudarla a ir adelante? Esa parte también es ciencia de cohetes.

Nota del editor: VxWorks también se utilizó en misiones de Mars Curiosity y Opportunity. Después de su encuentro más cercano con Júpiter, VxWorks ayudó a Juno a salir volando en una órbita elíptica de 53 días. The New York Times informa que Juno se acercará nuevamente a Júpiter el 27 de agosto, momento en que encenderá la cámara y los instrumentos para recolectar muchos datos científicos anticipados. Los motores se volverán a encender el 19 de octubre para iniciar una órbita de dos semanas para recolectar datos aún más valiosos sobre el gigante de gas.

La imagen de la nave espacial Juno siendo ensamblada en el Jet Propulsion Lab de la NASA en California en 2010 es de la NASA.

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