Red del Espacio Profundo – Madrid

Robledo de Chavela (Madrid)

En Robledo se encuentra una de las tres estaciones de la Red del Espacio Profundo de la NASA, para el seguimiento de sondas espaciales, más allá de nuestra órbita terrestre. La estación de Robledo fue la segunda de muchas otras estaciones de seguimiento, que a partir de entonces eligieron España para asentarse.

LOS ORÍGENES DE LA EXPLORACIÓN ESPACIAL

Cuando Newton demostró que las leyes que mueven la luna y los planetas en el cielo son las mismas por las que cae una manzana al suelo, quitó a los astros todo el halo mágico que tenían.

Aunque hubo algunos intentos en EEUU, Rusia, e incluso Perú de crear cohetes con velocidad suficiente para escapar de la atmósfera, fue en la Alemania de entreguerras donde realmente se desarrolló esta tecnología.

Curiosamente, el motivo de dicha innovación fue el Tratado de Versalles. Tras la I Guerra Mundial, quedó prohibido el desarrollo de la aviación alemana, pero nada se decía de los cohetes, lo cual permitió que muchos se dedicaran a investigar en este campo. Ya durante la 2ª Guerra Mundial y acuciados por las obligaciones militares, los alemanes conseguirían primer logro espacial serio, creando las bombas V2, diseñadas por Wernher von Braun, en el centro de investigación nazi de Peenemünde.

Cuando la guerra estaba a punto de terminar, los estadounidenses tuvieron la brillante idea de diseñar las operaciones Alsos y Paperclip, para capturar a todos los científicos alemanes y sus familias y llevarles a EEUU. Entre los científicos capturados estaba von Braun, que terminaría siendo un héroe norteamericano.

Por el contrario, los rusos se tuvieron que contentar con las instalaciones de Peenemünde y personal científico auxiliar que había quedado (y que repatriaron a Alemania diez años después). A diferencia de von Braun, el padre de la exploración espacial rusa, Koriolov, tuvo una vida mucho más triste en la dictadura soviética.

Inicialmente, el desarrollo espacial americano lo lideró la Navy americana. Pero, tras el éxito del lanzamiento del Sputnik I ruso, con motivo del Año Geofísico Internacional en 1957, y su posterior crisis (agravada por los desastres televisados de los satélites Vanguard) Eisenhower creó el 29 de julio de 1958 la NASA.

Esta agencia absorbió otras agencias y laboratorios existentes, entre las que se encontraban la NACA (National Advisory Committee for Aeronautics), JPL (Jet Propulsion Laboratory) y ABMA (Army Ballistic Missile Agency). En esta última agencia era donde trabajaba von Braun.

NAVES ESPACIALES, ANTENAS Y CONTROL DE MISIÓN

Según la trayectoria que siguen, hay tres tipos de naves espaciales:

• suborbitales – salen de la atmósfera (por encima de 100 Km), pero vuelven a entrar a la Tierra sin haber dado una vuelta completa. Los misiles balísticos (como el V2 alemán), las misiones iniciales Mercury, o el SpaceShipOne son ejemplos de naves con vuelo suborbital.

• orbitales – realizan órbitas alrededor de la Tierra, alrededor del Sol, o incluso de algún planeta, o cometa. Por ejemplo, los satélites de comunicaciones de TV, o Internet están en órbita geoestacionaria (35.780 Km alrededor de la Tierra), el Landsat 8 se encuentra en órbita LEO (a 705 Km de altura),  SOHO está en el punto L1, orbitando alrededor del Sol y Rosetta, que estuvo orbitando el satélite  67P.

• sondas – son naves en viaje libre por el espacio, como las sondas Voyager, Pioneer, New Horizons, o la Change’e 2, china.

Una nave espacial necesita comunicarse con La Tierra para facilitar datos de telemetría (distancia a la que está), recibir comandos, actualizarle el software y, por supuesto, transmitir datos. Para ello hace falta que en tierra haya suficientes antenas, para que siempre haya al menos una que pueda «ver» a la nave.

Además de la nave (o naves, porque se suelen lanzar agrupadas en «misiones») y las antenas, es necesario que haya un centro que reciba los datos y proporcione las órdenes a la nave. A ese centro se le denomina control de la misión. El más famoso es sin duda el Centro Espacial Johnson, situado en Houston, Texas.

La comunicación entre las estaciones de seguimiento y el centro de control se realiza mediante conexiones telefónicas y de datos estándar.

LA NASA EN ESPAÑA: MASPALOMAS

El primer objetivo que tuvo la NASA fue llevar un hombre al espacio y devolverle sano y salvo a la Tierra. Dicho proyecto (Programa Mercury) implicaba la realización de vuelos no-tripulados, tripulados por animales y tripulados por humanos, suborbital, al principio, con el objetivo final de que un hombre pudiera dar varias órbitas alrededor de la Tierra y volver.

Como base de lanzamiento de los cohetes se eligió la base aérea de Cabo Cañaveral, por eso de que hay que lanzarlos sobre el mar (por los objetos que puedan caer al mar), hacia el Este (por aprovechar la rotación terrestre) y lo más próximo al Ecuador (la velocidad lineal aumenta con la distancia al eje de rotación).

Una vez lanzado, la NASA necesitaba conocer en todo momento dónde estaba la nave (antes no había GPS), por si acaso caía al mar y había que rescatar al astronauta. Para ello era imprescindible disponer de muchas estaciones de seguimiento terrestres, que enviaran información en tiempo real al centro de control.

NASA montó la red MSFN (Manned Space Flight Network, Red de Vuelos Espaciales Tripulados), que consistía en 18 estaciones de antenas de seguimiento, algunas embarcadas, distribuidas por toda la Tierra y que darían cobertura a los programas Mercury y Gemini.

El 18 de marzo de 1960 EEUU y España firmaban un acuerdo para establecer en Maspalomas (Isla de Gran Canaria) una de las estaciones de la red MSFN. El motivo de que se eligieran las Islas Canarias es su posición geográfica, ya que está en la misma latitud aproximadamente que Cabo Cañaveral.

LA RED DSIF

Teniendo en cuenta el objetivo de llegar a la Luna, o a otros planetas, el JPL (el organismo de la NASA responsable de los lanzamientos de cohetes) decidió montar una red de estaciones de comunicaciones diferenciada, para realizar el seguimiento de las misiones espaciales de espacio profundo.

Para comunicarse con naves más arriba de 30.000 Km., basta con 3 estaciones de seguimiento, separadas entre sí 120º. La instalación principal estaba en Goldstone, en el desierto de California, y eso determinaba dónde tenían que estar las otras dos antenas. Se eligieron Woomera, en mitad del desierto australiano, y Johannesburgo, en Sudáfrica.

Esta red se denominó DSIF (Deep Space Instrumentation Facility, Instalación de Intrumental de Espacio Profundo). En Goldstone se situaron las antenas DSIF 11 y 12, en Woomera la DSIF 41 y en Johannesburgo la DSIF 51, todas ellas de 26 m. de diámetro y con capacidad de transmitir en la banda L, a 960 MHz.

En 1961 se estrenaron estas nuevas estaciones de seguimiento, con las misiones Mariner (exploración de los planetas interiores) y Ranger (exploración lunar).

Los avances tecnológicos en transistores a principios de los 60, permitieron que los ingenieros pudieran utilizar la banda S de 2.200 MHz en las comunicaciones espaciales, posibilitando recibir muchos más datos de las naves. Como no era posible usar las antenas ya existentes en banda L, ni tampoco actualizarlas, ya que éstas había que mantenerlas para las misiones en curso, se decidió construir una red diferente de nuevas antenas. Dicha nueva red, unida a la actual red DSIF, pasaría a llamarse DSN (Deep Space Network, Red del Espacio Profundo).

Sin embargo, no estaba claro de dónde construir las nuevas antenas.

Goldstone, en California, iba a seguir siendo la estación principal de la Red del Espacio Profundo. Australia, aunque seguía siendo un lugar aparentemente perfecto (cerca de 100º de separación con Goldstone y situación política envidiable), se dieron cuenta que montar una estación en mitad de la nada (Woomera) era un error a la hora de contratar técnicos cualificados. Así que la nueva estación se situaría en Tidbindilla, cerca de la capital (Canberra).

Por su parte, la situación política de Sudáfrica era muy complicada. La segregación racial y la violencia iban en aumento. Además, en 1961, los blancos sudafricanos votaron la independencia del Reino Unido, lo cual provocó al poco su abandono de la Commonwealth, por la presión internacional al régimen de apartheid.

En Kano, Nigeria, también tenía la NASA otra estación espacial de la red MSFN, pero también había muchos conflictos políticos, ya que se acababa de independizar. Más al Norte, se descartó Italia, por no encontrar ahí ningún lugar suficientemente alejado de núcleos urbanos, para que no interfirieran con las antenas de la Red del Espacio Profundo.

El lugar idóneo era sin duda España. La NASA estaba muy satisfecha de su experiencia con la estación de Maspalomas. La situación política en España era absolutamente estable y había acuerdos entre ambos gobiernos, para el establecimiento de bases militares y satélites.

Las universidades de Madrid podían surtir de personal técnico cualificado y, por último, gracias a nuestra orografía, había muchísimas localizaciones alejadas de núcleos urbanos y protegidas de interferencias, pero suficientemente cerca de ciudades y aeropuertos.

El lugar elegido para montar las antenas de la Red del Espacio Profundo sería finalmente Robledo de Chavela, en la provincia de Madrid.

Las estaciones de Johannesburgo y Woomera dejaron de prestar servicio a la red DSN (Red del Espacio Profundo), a medida que fueron terminando sus misiones espaciales y la red DSN quedó formada únicamente por las nuevas estaciones de California, Canberra y Madrid.

RED DEL ESPACIO PROFUNDO – MADRID

El 17 de febrero de 1964, el Boletín Oficial del Estado publica el acuerdo entre los gobiernos de España y EEUU para montar en Robledo de Chavela una estación de seguimiento de satélites. El acuerdo suponía que la NASA, con la ayuda de sus contratas montaría toda la estación y, cuando el personal español del INTA estuviese capacitado, le iría transfiriendo funciones. En dicho acuerdo también se especificaba que la NASA podía necesitar construir más estaciones y para ello fijaba una zona de posibles emplazamientos, sobre la que se aplicarían normas de protección radioeléctrica. Dicha zona estaría situada entre las latitudes 40º 22′ 00″ N y 40º 35′ 00″ N y las longitudes 4º 27′ 16″ W y 4º 09′ 16″ W.

En agosto de 1964 comienza la construcción de la antena DSS 61, que estaría finalizada en junio de 1965, justo para recibir las imágenes de Marte del Mariner IV.

El volumen de misiones al espacio era tan elevado, que se decidió montar una nueva antena de 26 m de diámetro: la DSS 62. Para evitar posibles interferencias con la primera, se consideró separarla de la DSS 61 de Robledos varios kilómetros  (años más tarde se comprobaría que no era necesario). El lugar elegido fue el punto F de las posibles ubicaciones inicialmente estudiadas, que estaba situado al Este del pueblo de Cebreros.

Cebreros comenzó a construirse en 1965 y entró en operación en 1967, como una extensión de la estación DSN de Robledo de Chavela. En California y Australia se realizaron ampliaciones similares.

El programa Apolo, que llevaría el hombre a la Luna y lo traería de regreso, requería nuevamente una antena de 26 m dedicada y equipamiento y personal técnico muy especializado. Se decidió ampliar la red MSFN y establecer una red de antenas de 26 m, independiente, pero próximas a la red DSN (Red del Espacio Profundo). Surgió así en Madrid la estación de Fresnedillas de la Oliva, dedicada inicialmente de forma exclusiva al programa Apolo.

Tras la finalización del Programa Apolo, con el regreso del Apolo XVII, la NASA decidió consolidar las dos estaciones MSFN en Fresnedillas para los siguientes programas, como el Skylab y varios satélites científicos. En 1975, la estación de Maspalomas fue clausurada y trasladado su personal a la estación de Fresnedillas. Posteriormente, en 1979, se reabrió como Centro Espacial de Canarias, para prestar servicio a la ESA y a la JAXA.

La estación de seguimiento de Cebreros (que era una extensión de la de Robledo), se transfirió con su antena DSS-62 al INTA en 1981, que finalmente la cerraría en 1986. La Agencia Espacial Europea seleccionó en 2002 Cebreros como estación de espacio profundo para sus satélites y, en 2005, entró en funcionamiento con una antena de 35 m.

La estación de Fresnedillas (y toda la MSFN) dejó de tener utilidad, cuando la NASA montó la red de satélites para seguimiento de misiones (TDRS) y, en 1985 se trasladó su personal a la Red del Espacio Profundo de Robledo y se cerró la estación. En 1987 se transferiría al Gobierno Español para su uso militar.

Por último, la Estación de Robledo sigue siendo hoy una de las tres estaciones de la Red del Espacio Profundo de la NASA. El nombre actual y completo es Madrid Deep Space Communications Complex (MDSCC).

Cuenta con dos antenas de 26 m. de diámetro, dos de 34 m. y la DSS-63, de 70 m. Esta estación sigue dando soporte a todas las misiones que van más allá de la órbita geoestacionaria, como las que recientemente han visitado Plutón o Saturno, sin olvidarnos de las Voyager.

¿ CÓMO LLEGAR ?

La forma más directa de llegar a la estación de la Red del Espacio Profundo de la NASA es a través de la «Carretera de los Pantanos» (M-501), para coger a continuación la M-512 a Robledo de Chavela y el desvío a Colmenar del Arroyo por la M-531.

Pero, si es la primera vez que vas y tienes tiempo suficiente, te recomiendo que vayas a Colmenar del Arroyo desde el norte y cojas ahí la carretera M-531 en dirección Robledo. El motivo es que, al acercarte a la estación, la visión de la DSS-63, al final de la carretera, no tiene precio.

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LA VISITA A LA RED DEL ESPACIO PROFUNDO – MADRID

Si me has hecho caso y llegas a la estación de la Red del Espacio Profundo desde Colmenar del Arroyo, al acercarte, empezarás a vislumbrar la inmensa DSS-63, de 70 m. de diámetro.

Delante y a la izquierda de la antena, antes de entrar en la estación, se encuentra el Centro de Entrenamiento y Visitantes del MDSCC, donde podremos aparcar el coche.

Ya en el interior, veremos que hay una sala principal, dos salas anexas más pequeñas y un auditorio con un montón de paneles explicativos en las paredes.

Entre el material diverso de las naves tripuladas, llama bastante la atención la comida de los astronautas, así como las herramientas para reparaciones.

En las siguientes imágenes podemos ver la nave más famosa de la historia (el módulo de mando del Apolo XI) y una imagen del actual Director de la NASA.

También hay varios trajes espaciales, como el mono de trabajo de Miguel López Alegría (primer astronauta español), o el EMU de más abajo, con el que podemos sacarnos alguna foto.

Muchas vitrinas nos muestran maquetas y reproducciones de naves espaciales.

Por último, la pieza más importante de la colección es un trozo de la roca lunar «Great Scott«. Esta roca basáltica de 9,5 Kg fue obtenida por el capitán del Apolo XV, David Scott, en la Luna y repartida entre varias instituciones para su exposición. El nombre de la roca es un juego de palabras, ya que «great Scott» también significa en inglés «increíble»

Ésta no es la única piedra lunar que hay en España. Nixon regaló a Franco (y a otros muchos mandatarios mundiales) un recuerdo lunar traído en el Apolo XI, que desapareció sin dejar rastro. Kissinger entregó, más adelante, a Carrero Blanco otra piedra traída en el Apolo XVII, que hoy está en el Museo Naval de Madrid.

Fuera del centro de visitantes, podemos dar una vuelta para ver, desde fuera de la reja de protección, las distintas antenas de seguimiento. La estación de Robledo dispone actualmente de 5 antenas: 2 de 26 m de diámetro (DSS-66 y DSS-66), 2 de 34 metros (DSS-64 y DSS-65) y la inmensa DSS-63, de 70 metros.

INFORMACIÓN PRÁCTICA

Horario

El Centro de Visitantes de la estación de Robledo de la Red del Espacio Profundo tiene el siguiente horario:

• Lunes a viernes – 10:00 a 16:00
• Sábados y domingos – 10:00 a 15:00
• En julio y agosto abren de lunes a viernes de 10:00 a 12:30 y de 13:30 a 16:00

Duración

En una hora te da tiempo a ver toda la exposición y a leer los paneles informativos del museo de la Red del Espacio Profundo. En el exterior, en 15 minutos puedes recorrer andando, o en coche, parte del perímetro, para ver las antenas en todo su esplendor.

Precio

Gratis total. Únicamente nos pedirán nuestro DNI, para identificarnos.

¡ QUIERO SABER MÁS !

Es una suerte que el Gobierno de EEUU, al contrario que el ruso, creara la NASA como una agencia civil y que compartiera públicamente sus resultados. Gracias a ello hay infinidad de documentación, imágenes y datos de todas sus actividades y logros.

Si quieres aprender más sobre la NASA, las naves espaciales, las estaciones de comunicaciones y, en particular, la Red del Espacio Profundo – Madrid, en Robledo, puedes consultar, por ejemplo, lo siguiente:

1. Toda la documentación de la NASA entre los años 1958 y 1978 está disponibles en esta página.
2. La historia de la aeronáutica en España viene muy bien explicada en el número 757 de la Revista de Aeronáutica y Astronáutica, «50 años de la conquista del espacio«.
3. En este artículo de Wired explican por qué se lanzan los cohetes estadounidenses desde Cabo Cañaveral.
4. La Estación de Fresnedillas fue una extensión para el Programa Apolo de la de Robledo. Si quieres conocer algo sobre la Estación de Fresnedillas, léete esta entrada del blog.
5. La historia de la estación de seguimiento de Canarias está muy bien descrita en el libro de N. Vicente, «La cuenta atrás. De la carrera espacial al turismo cósmico«. También tienes aquí información de su época de la Nasa y aquí de su utilización actual por parte de la ESA.
6. La historia de la red DSN (Red del Espacio Profundo) se puede leer en el libro Uplink-Downlink, de D. Mudgway.

IMÁGENES

Todas las fotografías han sido tomadas por el autor de este blog, excepto las siguientes:

(1) – By Isaac Newton, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=145008

(2) – De Cmonzonc – Public domain, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4404603

(3) – By Tungsten – Own photo, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14034587

(4) –  Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=374182

(5) – מאת אנונימי – Image from Russian Governmental archive of Scientific-Techological Documentation, נחלת הכלל, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4284434

(6) – By NSSDC, NASA[1] – http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog?sc=1957-001B, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1129363

(7) – De National Aeronautics and Space Administration – Converted from Encapsulated PostScript at http://grcpublishing.grc.nasa.gov/IMAGES/Insig-cl.eps, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=27500513

(8) – By U.S. Army – White Sands Missile Range/Applied Physics Laboratory [1]https://chaoglobal.wordpress.com/2015/03/01/nasa-15/, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12004314

(9) – By Cmglee, Geo Swan – Own work, Earth bitmap is File:North_pole_february_ice-pack_1978-2002.png by Geo Swan., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=16891766

(10) – De Vectors by Oona Räisänen (Mysid); designed by Carl Sagan & Frank Drake; artwork by Linda Salzman Sagan – Vectorized in CorelDRAW from NASA image GPN-2000-001623, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1433765

(11) – By Swpb – Own work, with images in the public domain, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=46334310

(12) – By Slammer111 at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1663005

(13) – By HrAtsuo – Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18049282

(14) – De Pline – Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6561981

(15) – By nasa – nasa.gov, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39989652

(16) – Fotografía de la ESA – http://www.esa.int/spaceinimages/ESA_Multimedia/Copyright_Notice_Images

(17) – HartRAO – http://www.hartrao.ac.za/copyright.html

(18) – By NASA – Great Images in NASA Description, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68894

(19) – By CSIRO, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=35496968

(20) – By Dewet – Derived from Aprt.jpg on en.wiki, corrected perspective and lighting somewhat. Permission from photographer here., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48957

(21) – Web http://fresnedillasapollo.net/index.htm

(22) – Imagen de Google Maps

(23) – By «SimonOrJ» (U/T/C) – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26732301

(c) – Guía del Turista Friki – Miguel del Pino – 2016