Operaciones REMS

El trabajo comienza con el análisis de los datos enviados desde Marte. Curiosity, en dos oportunidades por sol (denominación que reciben los días marcianos) , envía los datos que ha recogido a lo largo del sol anterior. Estas dos oportunidades son los pases de los satélites Mars Reconnaissance Orbiter y Mars Odyssey por la vertical donde se encuentra el vehículo; uno a lo largo de la mañana, y otro por la tarde-noche. Con un esquema de prioridades organizado desde tierra, el sistema de control empieza a enviar datos al satélite en cuanto éste entra en la ventana de transferencia. La información que no pueda ser transmitida en esa oportunidad es enviada en la siguiente, y así sucesivamente.

Lógicamente, la prioridad más alta siempre la tienen los datos del estado de los sistemas críticos: RTG (el generador de radioisótopos que proporciona la energía al vehículo y a todos los instrumentos), las baterías, temperaturas, imágenes de las cámaras de navegación, etc. Tras estos, todos los datos de los instrumentos científicos.

Los satélites, elementos de la Red de Espacio Profundo de NASA, enviarán los datos a Tierra, donde serán recibidos por cualquiera de las estaciones terrenas de la red (una de estas estaciones está situada en Robledo de Chavela, cerca de Madrid).

Independientemente de dónde sean recibidos, todos los paquetes de datos son enviados a JPL donde se hace un primer procesamiento de estos. A los pocos minutos de llegar, ya son formateados y puestos a disposición de los científicos e ingenieros en forma de lo que se denominan EDR (Experiment Data Records).

Estos EDRs son el material de partida con el que los equipos de trabajo de cada subsistema hacen un primer análisis rápido de la “salud” de cada uno de los instrumentos o elementos del rover. Y es que, en rigor, el análisis de la cantidad ingente de datos que llegan cada día se tiene que hacer en menos de 30 minutos.

Tras esta primera evaluación de la salud de los instrumentos, los operadores a cargo del análisis de los datos empiezan a “digerir” los paquetes de datos recibidos. En un tiempo tan breve como el anterior tienen que procesar los datos y generar informes, gráficos, imágenes o espectros para que, en las reuniones científicas que empiezan a sucederse una tras otra a partir de ese momento, sean analizados y se empiecen a plantear las actividades científicas para el sol siguiente. Estos datos procesados son los denominados RDR (Reduced Data Records).

Todas las decisiones comienzan a tomarse en reuniones estructuradas de manera jerárquica. En un primer nivel, todos los científicos se reúnen en grupos de discusión temáticos en donde todos tienen voz y voto. Estos grupos temáticos permiten organizar al gran número de participantes en torno a 4 áreas fundamentales: atmósfera y entorno; geología; mineralogía y geoquímica inorgánica; y biofirmas y geoquímica orgánica. Decisiones como dónde ir, qué instrumentos utilizar, qué muestras tomar, qué imágenes registrar, etc. son planteadas en estas reuniones. En este contexto, los científicos podrán decidir usar cualquier recurso o instrumento a bordo de Curiosity para llevara cabo su ciencia. En ese sentido, el vehículo y sus instrumentos son “herramientas” que quedan a disposición de todos los científicos del proyecto, o sea, no solo para los científicos directamente vinculados al instrumento que sea. Los científicos pertenecientes a los equipos de los instrumentos no tienen más derecho sobre ese instrumento que los que no lo son.

En un segundo nivel, los representantes de cada uno de los grupos temáticos defienden en otra reunión conjunta las decisiones adoptadas y los planes de trabajo desarrollados preliminarmente en cada grupo, de donde se concluye y consensúa el plan de trabajo definitivo para el sol siguiente. En esta reunión también toman parte los ingenieros conocedores de qué se puede y qué no se puede hacer con cada instrumento o sistema, así como otras figuras que garantizan que la ciencia que se lleva a cabo día a día no se aleja de los planes estratégicos y a largo plazo de la misión.

Tras estas reuniones, fundamentalmente de cariz científico, comienzan a sucederse otras tantas de carácter más técnico. En ellas se modelan las actividades y decisiones científicas anteriormente adoptadas en forma de secuencias de comandos para cada uno de los instrumentos y sistemas. Estos comandos representan el lenguaje con el que programamos cada una de las acciones que pretendemos que los sistemas hagan, así como cuándo queremos que se hagan. No hay que olvidar que esta programación para todos y cada uno cada uno de los distintos instrumentos y sistemas del vehículo se envía una vez al día.

Estas últimas reuniones técnicas permiten garantizar la compatibilidad entre todos los instrumentos, así como verificar y reconfirmar las secuencias globales antes de ser finalmente enviadas a Marte.

La generación de los comandos de bajo nivel específicos de cada sistema solo es llevada a cabo por el equipo de operaciones propio de cada instrumento, como verdaderos conocedores de todos los pormenores técnicos de estos. Con esta última acción concluye la jornada de exploración marciana por ese día. Un duro plan de trabajo por delante

A pesar de que un día de operaciones implica más de 16 horas de duro trabajo, son tantas las cosas que hay que hacer que no hay tiempo de sobra.

Pero quizás lo peor no es el ritmo tan intenso al que los operadores están sometidos. Probablemente lo que más cuesta es acostumbrarse al “horario marciano”. Dependiendo de las posiciones orbitales de los dos planetas, el decalajede los días terrestres con los soles marcianos va cambiando cada día de operación, siendo más tarde cada vez. Así, por ejemplo, aunque el satélite pase sobre el vehículo a “medio-sol” marciano (a las 12 de la mañana) cada sol, los datos se recibirían en la Tierra a la hora que fuera, hoy, 40 minutos más tarde mañana, 40 minutos más tarde aún pasado mañana, y así sucesivamente.

Otra prueba de la experiencia de JPL en este campo se ve en los esfuerzos por tratar de conciliar la vida familiar con estos turnos de trabajo tan rocambolescos. Tras unas cuantas misiones de exploración planetaria realizadas, han establecido que, como muy temprano, el primer turno de trabajo comenzará a las seis de la mañana (hora de California) y, como muy tarde, ese primer turno de trabajo comenzará a la una de la tarde. Si los datos hubiesen llegado antes de esas seis de la mañana, estarían esperándonos para ser analizados. Si por contra llegaran de Marte pasados esa una de la tarde (siempre, hora de California), los análisis científicos quedarían para el día siguiente. Si llegaran entre ambas horas, la jornada comenzaría en el momento de la recepción.

Además de estas consideraciones sobre cuándo empieza la jornada laboral, también está establecido que los fines de semana no se trabajará; los viernes se enviarán a Curiosity y los instrumentos las actividades y comandos que deberán ser ejecutados durante el fin de semana.

No obstante, este esquema de trabajo no empezará a funcionar hasta pasados 3 meses de operación en Marte. Durante esos primeros 90 días, JPL asume que, a pesar de las calibraciones, intensos entrenamientos y pruebas que habremos llevado a cabo para esa fecha, habrá muchas cosas nuevas que hacer en ese nuevo entorno: caracterizaciones del entorno marciano, reconfiguraciones de los instrumentos, verificaciones de la salud de los instrumentos tras el largo viaje camino a Marte, etc. Serán tantas las tareas que hacer, que JPL quiere que todo el personal involucrado en las operaciones, tanto ingenieros como científicos, estén presentes en California. Además, la secuencia de operaciones tácticas se llevará a cabo tan pronto como los datos sean recibidos en Tierra; fines de semanas incluidos.

Una vez transcurridos estos 90 días, todos nos volveremos a nuestras instituciones, desde donde se continuarán las operaciones a través de reuniones telefónicas y/o internet.

Todo este esfuerzo en pro de la conciliación trabajo-familia es ciertamente de agradecer, máxime cuando pensamos que la duración prevista de la misión es de 2 años… como mínimo.

Sin embargo, es preciso destacar algo que ya se ha mencionado anteriormente: todas las horas de comienzo y fin de los turnos de trabajo son PST (Pacific Standard Time), es decir, hora de California; por la diferencia horaria, en España siempre serán 9 horasmás. El esfuerzo y la dedicación del equipo de operaciones (científicos e ingenieros) que se encargará del control y análisis de datos del instrumento español REMS es más que notorio. Sin la cohesión y el compromiso de sus miembros, esto no se podría llevar a cabo. ¿Y qué se hace con los datos?

Como hemos comentado, los datos que se reciben de Marte en un cierto sol son usados, quizás junto con los de algunos otros soles anteriores, para ayudarnos a decidir qué hacemos al sol siguiente. Para ello, los paquetes de datos son procesados a toda prisa para que puedan ser usados en las reuniones científicas diarias. En la mayoría de los casos, ese primer procesamiento conlleva unos ciertos errores que, siempre que no sean muy grandes, pueden ser asumidos. Lo importante es poder tener “una idea más o menos precisa” de lo que estamos midiendo, y poder ver una cierta tendencia. A partir de ahí, cuanto más preciso, mejor.
Pasada esa primera necesidad urgente, los científicos e ingenieros de cada instrumento disponen de toda la tranquilidad del mundo para poder afinar ese procesamiento y generar nuevas versiones de RDRmejorados, con menores errores de estimación. Estos valores o imágenes mejorados pueden resultar útiles en los ciclos de decisiones de los días siguientes.

Sin embargo, no es hasta 6 meses después del aterrizaje y tras haber profundizado en el análisis de los datos (y en sucesivos intervalos de 3 meses), cuando el proyecto (en particular, cada instrumento concreto) los hará públicos al resto de la comunidad científica no participante en la misión.

Esas son las reglas: los equipos científicos participantes en la misión disponen de esos meses de gratificación para validarlos, elaborar su ciencia y generar publicaciones científicas, en pago por el esfuerzo y la dedicación al proyecto. Pasado ese tiempo, todos los datos científicos, desde los menos procesados a los más elaborados, deben ser hechos públicos al resto de la comunidad a través del sistema web distribuido denominado PDS(Planetary Data System), en el caso de NASA. En el PDS están todos los datos de todos los instrumentos registrados por todas las misiones de NASA. MSL no será menos.