Phobos-Grunt (Fobos-Grunt)

1. Contexto Histórico y Objetivos Detallados

El vacío científico que pretendía llenar la misión Phobos-Grunt abarcaba el estudio in situ y la recuperación de material virgen de un satélite marciano. La arquitectura de la misión combinaba un módulo orbitador, un módulo de aterrizaje en Fobos y una cápsula de retorno a la Tierra. Los objetivos primarios se centraron en:

Ingeniería:

• Validar el sistema de transporte interplanetario y las capacidades de propulsión de la plataforma rusa para misiones de retorno de muestras.
• Demostrar el aterrizaje autónomo y las operaciones robóticas sobre un cuerpo de baja gravedad como Fobos.
• Desplegar con éxito el orbitador secundario Yinghuo-1 aportado por la CNSA.

Científicos:

• Recolectar aproximadamente 200 gramos de suelo regolítico de la superficie de Fobos.
• Retornar las muestras a la Tierra mediante una cápsula de descenso blindada.
• Estudiar la composición molecular y mineralógica de Fobos y realizar observaciones remotas de Marte.

2. Especificaciones de la Nave y Subsistemas

La masa de lanzamiento de Phobos-Grunt ascendía a 13 505 kg, de los cuales 11 000 kg correspondían a propergol, con una masa en seco estimada entre 2300 kg y 2450 kg. La estructura se organizaba de forma modular en un módulo de crucero, una etapa de propulsión principal (MDU), un módulo de aterrizaje y un vehículo de retorno (VA) con su cápsula de descenso (SA). El sistema de energía principal suministraba 1 kW en el orbitador y el módulo de aterrizaje, y 300 W en el vehículo de retorno. Tras el fallo en el lanzamiento, la sonda quedó atrapada en una órbita terrestre baja (LEO) con un apogeo inicial de 342 km y un perigeo de 207 km, una inclinación de 51,43° y un periodo orbital de 90,0 minutos.

3. Carga Útil e Instrumentación Científica

La instrumentación científica instalada para el análisis de Fobos y Marte incluía los siguientes dispositivos:

• GAP: Espectrómetro para el análisis de la composición molecular del suelo.
• MDGF: Espectrómetro de rayos gamma para el estudio geoquímico superficial.
• MAIN: Espectrómetro de neutrones para la detección de hidrógeno y volátiles.
• Lazma: Espectrómetro de masas por tiempo de vuelo.
• MANAGA: Espectrómetro de masas complementario.
• THERMOFOB: Sonda térmica para estudios de propiedades superficiales.
• RLR: Radar de subsuperficie para la cartografía interna.

Adicionalmente, la carga útil integraba el orbitador chino Yinghuo-1 (con dimensiones de 0,75 m × 0,75 m × 0,60 m y una envergadura solar de 7,85 m) y el experimento biológico LIFE de la Planetary Society.

4. Vehículo de Lanzamiento

El lanzamiento se ejecutó mediante un cohete portador Zenit-2SB41.1 desde el Cosmódromo de Baikonur (Plataforma 45/1) en Kazajistán, insertando inicialmente a la nave en una órbita terrestre baja de aparcamiento antes de la secuencia de escape hacia Marte.

5. Cronología y Fases de la Misión

• 8 de noviembre de 2011: Lanzamiento exitoso a órbita terrestre baja a las 20:16:02 UTC.
• Noviembre de 2011: Fallo crítico de los ordenadores de abordo al no encenderse los motores de inyección transmarciana, atribuido al impacto combinado de radiación cósmica y deficiencias en componentes electrónicos.
• 24 de noviembre de 2011: Último contacto intermitente con la sonda.
• 15 de enero de 2012: Reentrada destructiva incontrolada en la atmósfera terrestre a las 17:46 UTC, con dispersión de restos sobre el océano Pacífico (mar de Bellingshausen, cerca de la costa de la Isla Wellington).

6. Resultados y Conclusión Técnica

Debido al bloqueo permanente de la nave en órbita terrestre baja y la imposibilidad de ejecutar las quemadas de escape, no se completó ninguna de las fases interplanetarias ni se obtuvieron datos científicos de Fobos o Marte. La misión supuso una pérdida científica total de la carga útil principal y concluyó de manera prematura.