¿Qué protocolos sigue la ESA para comunicarse con sus sondas más lejanas?

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Justo cuando vivimos en una vorágine donde prácticamente parece que todo el mundo empieza a preocuparse por las formas en que se comunicad con el resto, dejando a tras lo más que recurrentes temas de si una forma es más segura que otra o si nos espían determinados organismos gubernamentales, hoy quiero que vayamos un poco más allá, es decir, intentar comprender como alguien puede comunicarse con una sonda que a día de hoy se mueve por los confines del universo conocido. Hoy veremos como la ESA se comunica con sus sondas.

Llegados a este punto imagina que eres responsable de comunicaciones y necesitas ponerte en contacto con todas las sondas que tarde o temprano viajarán por el espacio exterior y, como es lógico, no puedes permitirte le lujo de andar perdiendo paquetes como si de una comunicación audiovisual se tratase. Lo primero que has de hacer, pensando sobre todo en la rotación de la tierra, es instalar antenas por todo el mundo, en esta caso separadas por 120º entre sí. De esta forma nos encontramos por ejemplo con instalaciones pertenecientes a la ESA en Cebreros (España), Malargüe (Argentina) y Nueva Norcia (Australia). Un ejemplo más lo tendríamos, como no, en las instaladas por NASA que se encuentran en Goldstone (Estados Unidos) Camberra (Asutralia) y Robledo de Chavela (España).

Dintintos diámetros según lo lejos que se encuentre la sonda

Antes de continuar me gustaría aclara un punto crítico en este relato, seguro que cuando has visto las fotos en algún centro de la ESA en España te habrás dado cuenta que hay varias antenas, esto tiene una explicación muy sencilla que a su vez sirve para explicar ciertos aspectos de esta misma entrada y es que dependiendo del diámetro de la misma se usa para realizar el seguimiento y comunicación de sondas que se mueven en el espacio profundo, suelen tener unos 35 metros de diámetro y solo hay tres estaciones de seguimiento en el mundo, la mencionadas en el párrafo anterior tanto de la ESA como de la NASA, mientras que las otras, con diámetros de 15 metros, sirven para misiones de sondas y satélites mucho más cercanos. Como detalle, comentarte que, por ejemplo la ESA tiene otras seis estaciones dedicadas al seguimiento de sondas cercanas.

Una vez tenemos todas las antenas necesarias instaladas en zonas estratégicas en todo el mundo, llega el momento de desarrollar un protocolo para conseguir conectar con sondas que, en el mejor de los casos, están a más de 2 millones de kilómetros de la tierra. Para eso necesitamos unas estructuras móviles con capacidad para poder girarse en cualquier dirección que pesan sobre las 620 toneladas con capacidad suficiente para transmitir señales de radio de hasta 20kW de potencia.

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En cuanto a la recepción, las señales de las sondas o satélites, al llegar a la antena, se reflejan en la enorme superficie colectora y son amplificadas para posteriormente ser enviadas a una serie de espejos dicroicos metálicos para conseguir separar las señales de radio con frecuencias de 2 y 40 GHz. Una vez detectadas las señales, estas son enviadas a un centro situado en Darmstadt (Alemania) donde se separa la telemetría de los datos científicos para, ya gestionadas, volver a ser enviadas a la ESA.

Según declaraciones del director de la estación de Cebreros, Lionel Hernández:

Tenemos un calendario muy previsto. Sabemos que ahora hemos terminado con Rosetta, probablemente, y que dentro de dos horas vamos a pasar a Mars Express. Todo eso está completamente automatizado, no hacemos operaciones aquí. El equipo sólo hace operaciones en la fase crítica de una misión. Si no, está todo controlado, remotamente, desde Alemania. Todo está automatizado, la antena está programada para que, a tal hora, apunte a Mars Express y la siga durante cinco horas.

Poco a poco todas estas bandas de transmisión van actualizándose de forma que, dependiendo de la misión, y sobre todo de su año de lanzamiento, las velocidades son mucho mayores gracias a esto tenemos, por ejemplo, a Mars Express cuyas retransmisiones se descargan a una velocidad de 228 Kbits/s mientras que para el telescopio espacial Euclid, una vez se sea lanzado, se esperan transmisión que rondarán los 74 Mbit/s.

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