Sistemas espaciales y terrestres

SEGMENTO ESPACIAL
Una sonda es solamente el sistema de vuelo de un programa de exploración espacial. Su diseño depende del trabajo al que esté destinada (orbitador, módulo de aterrizaje, crucero espacial, etc.) y de la región del sistema solar que vaya a explorar. Pero a pesar de las diferentes formas existentes, en todas las sondas espaciales podemos distinguir dos partes: la carga útil,formada por todos los instrumentos científicos, y el bus, formado por el resto de elementos de la nave.
      Dentro del bus podemos encontrar los subsistemas de operaciones, encargados de realizar las tareas necesarias para el mantenimiento y correcto funcionamiento de la nave. Hay una serie de funciones básicas que todas las sondas espaciales deben hacer, independientemente de su propósitocientífico. De ellas se encargan los subsistemas básicos, presentes por tanto en todas las sondas, aunque con distinta forma de diseño según las necesidades de la misión y el estado de la tecnología en el momento de su diseño. Estos subsistemas básicos son:
SUBSISTEMAS BÁSICOS
Subsistema estructural
Es la parte encargada de ofrecer un soporte para la conexión de los equipos de la nave y para protegerlosde las extremas condiciones de temperatura y radiación que pueden encontrarse en el espacio. Presenta enganches donde anclar las antenas y equipos científicos que deban ir alejados de estructuras metálicas (p. ejemplo: el magnetómetro). Su forma establece la geometría final de la sonda, y está pensada para permitir una fácil manipulación de la sonda durante su testeo, transporte y lanzamiento.Subsistema de estabilización
Es la serie de equipos que posicionan la nave de forma que los instrumentos científicos apunten correctamente a la zona a explorar y que las antenas estén enfocadas hacia la Tierra en el momento de transmitir. Una nave espacial puede estabilizarse de dos formas:
 
* La estabilización por spin consiste en dotar a la sonda de un movimiento de rotación, lo cualcrea un efecto giroscópico que actúa como mecanismo estabilizador. Ésta fue la solución empleada en las sondas de la familia Pioneer y en las más modernas Galileo y Giotto.
* La estabilización por tres ejes consiste en mover la sonda siguiendo tres posibles ejes ortogonales de rotación: guiñada, alabeo y cabeceo. Para hacer girar la sonda se utilizan pequeños motores (thrusters), volantes deinercia o una combinación de ambos. Ésta es la forma en que se estabilizan las Voyager.
El proceso de estabilización es realizado de forma automática por la sonda, y necesita una referencia para saber si la estabilización es correcta. Para ello se usan sensores de estrellas, de modo que la estabilización es correcta si la estrella elegida (o el propio Sol) es vista con un determinado ángulo. LasVoyager usan como referencia al Sol para rectificar su trayectoria y Magallanes tomaba como referencia dos estrellas brillantes para orientar su antena hacia la Tierra.

Subsistema de generación y distribución de energía
Existen dos sistemas de generación de electricidad: si la sonda se mueve por los planetas interiores recibirá suficiente luz solar como para extraer de ella energía, que pormedio de células fotovoltaicas será convertida en electricidad; si la sonda se mueve por los planetas exteriores, la luz solar que recibe es demasiado débil, así que hay que recurrir a otros sistemas generadores de electricidad, como fuentes nucleares, que por su reducida relación tamaño/potencia generada son las mejores candidatas a ser incluidas en sondas espaciales.
Cuando la electricidad esgenerada de manera fotovoltaica, existe el problema del ocultamiento, es decir, que el Sol deje de ser visible. Esto ocurre frecuentemente cuando la sonda es un orbitador, siendo el propio planeta quien le oculta al astro rey. Para garantizar el suministro eléctrico incluso en esta fase de la misión, la sonda dispone de baterías donde acumular el sobrante de la electricidad generada, para disponer...