Ventana al Espacio (XXVI)

El Sistema Solar, visto desde MESSENGER.

¿Por qué volver a Urano y Neptuno?

Si vemos cómo los conocimientos sobre Júpiter y Saturno (no digamos sobre Marte o Venus) han crecido en estos últimos años, es por las sondas (es decir, Galileo y Cassini, ésta última estará todavía hasta el 2017) que han estado y están en órbita de estos planetas, recorriendo todos los rincones que rodean estos gigantes de gas. Lo principal es que sus largas estancias nos han proporcionado vistazos de los cambios que se han producido con el tiempo, tanto el el planeta como en sus satélites, seguir su rotación, medir la intensidad de sus campos magnéticos, etc. Por desgracia, no podemos decir lo mismo sobre Urano y Neptuno, ya que solo la Voyager 2 les hizo una única visita, y prácticamente solo hemos rascado la superficie (y New Horizons realizará lo mismo en Plutón) sobre todo lo que nos ofrecen tan interesantes planetas.

Urano es el séptimo planeta del sistema solar, el tercero por tamaño (51.118 km. de diámetro), posee un sistema de anillos y 27 satélites conocidos hasta la fecha. Tarda 84 años en orbitar el Sol, y como ya comentamos en anteriores entradas, su eje de inclinación está a 98º, y su rotación es de al menos 17 horas. Su atmósfera está compuesta básicamente de Hidrógeno y Hélio en un 98%, casi un 2% metano y el resto otros gases. Aunque lo más curioso es lo de su campo magnético, ya que no sólo posee una inclinación diferente a la del planeta (está 60º más inclinado) sino que además está desplazado del centro del planeta. Por otra parte, los materiales de sus anillos son quizás el material más oscuro visto en el sistema solar. Ahora, si tuviéramos una sonda de similares características a las de Cassini, ¿qué investigaría? Para empezar, por qué posee el planeta esa rotación tan curiosa, la causa (o no) de la diferente inclinación del eje magnético. Otra cosa en la que profundizar es la de la falta de calor interno que proporciona cierta estabilidad atmosférico. Investigar en profundidad el sistema de anillos nos ayudaría a averiguar qué materiales lo conforman exactamente. También una investigación en profundidad de las capas atmosféricas nos proporcionaría valiosos datos sobre la formación este diferente tipo de planetas gaseosos. Y luego tendría que examinar los satélites. Sobre éstos, averiguar varias cosas: la causa de que acompañen la inclinación de 98º del planeta, su estructura interna, y sobre todo, conseguir los mapas globales de los principales satélites, ya que de ellos solo conocemos sus polos sur (como ya contamos en la segunda parte de Sopa de Satélites). Y por supuesto otras cosas que a nosotros se nos ocurrirían pero que los científicos seguramente plantean.

El octavo planeta, Neptuno, tiene un diámetro de 49.572 km., orbita a Helios cada 164 años y 288 días, su atmósfera es casi idéntica que la de Urano, aunque con una pizca más de Metano. Su eje de rotación es de 29'6º, y como Urano, su eje magnético está incilinado otros 50º respecto al eje de rotación, y además también se encuentra desplazado del centro del planeta. Se sabe que tiene una fuente tremendamente potente de calor interno, que provoca, como ya contamos en una anterior entrada, los vientos más potentes del sistema solar, y una atmósfera turbulenta. También posee sus anillos, como todo planeta gaseoso que se precie. En cuanto a satélites, oficialmente son 13 los que posee, aunque es probable que la cifra pueda aumentar a 18. Y entre ellos, el centro de atención es indiscutiblemente Tritón, cuyas características ya relatamos. Otros satélites interesantes son Nereida, que posee la órbita más excéntrica de todos los satélites conocidos en el sistema solar; Proteo, un escombro de unos 436 km. en su diámetro mayor (el mayor satélite irregular del sistema solar, y el segundo de Neptuno); en fin, todos ellos. ¿Qué nos aportaría una sonda al estilo de Galileo? Para empezar, buscar las razones de esa fuente interna de calor, estudiar las capas atmosféricas, su magnetosfera, echar un vistazo serio a los anillos, y después, centrarse en los satélites, sobre todo en Tritón, para averiguar el por qué de su rara órbita, los géiseres de nitrógeno, los criovolcanes, el resto de su geografía (solo conocemos parte del polo sur). El caso es que hace tiempo se habló de un proyecto de ir para allá, con un módulo principal y otro para descender a Tritón, pero no pasó de los tableros de diseño.

Claro, que el asunto tiene varias pegas. La mayor es la distancia a la que se encuentran. Si Cassini tardó 7 años y realizó 4 asistencias gravitatorias para llegar a Saturno, ahorrándose tiempo de viaje (más que mandarla directamente), y New Horizons tardará 9 en llegar a Plutón (con una poderosa ayuda por parte de Júpiter para recortar el tiempo de viaje), al que sobrevolará en el 2015, imagináos lo que tardarían en llegar a sus destinos, entre 10 y 15 años. Además, si se construyeran con los mismos parámetros que los orbitadores de Júpiter y Saturno, incluirían no menos de 15 experimentos, fuente de energía nuclear, depósito de combustible y sus correspondientes motores. Y si encima le añadimos un vehículo de aterrizaje para Tritón en la que vaya a Neptuno, pues aún lo jorobamos más. Además, por mucho que se tenga de cohetes muy potentes, es casi imposible que semejantes colosos puedan ser puestos en ruta casi directa. Quizás exageramos un poco, tal vez esas sondas acabaran en el espacio, solo que para alcanzar su destino necesitaría muchas asistencias gravitatiorias. Ésto se podría resolver con los nuevos sistemas de motores, uno ya probado, como el motor iónico, otro por probar, el motor de plasma, que promete ser más potente y eficiente, y luego una variante de estos dos pero alimentado por reactores nucleares. Con la asistencia de estos propulsores seguramente se acortaría bastante el tiempo de viaje. Recordemos que el tándem Cassini-Huygens, a plena carga en el momento del lanzamiento daba un peso en báscula de más de 8 toneladas, y eso que Huygens "solo" pesaba algo más de 300 kg., así que si se diseña y construye alguna sonda hacia alguno de esos dos planetas, es posible que pesara aún más, aunque con los motores iónicos la cantidad del combustible que se almacena es menor, aunque necesitaría el apoyo de un reactor nuclear para poner en marcha el motor (los actuales necesitan la energía que genera el Sol para calentar el gas y expulsarlo por la tobera del motor). Sin embargo, la entrada en órbita no supondría un problema. En resumen, los inconvenientes son tres: tiempo, peso, y desarrollo de tecnología. Aunque creemos que la espera, a fin de cuentas, merecería la pena.

En fin, creemos que es más fácil enumerar lo que sabemos que no lo que ignoramos sobre estos dos gigantes de gas. Por eso deberíamos volver.

Mejorar lo bueno

El 4 de julio del 2005 la sonda Deep Impact cumplió su misión y estrelló su impactador en la superficie del cometa 9P/Tempel 1, proporcionando datos valiosísimos de esa clase tan particular de cuerpos celestes. La pega es que tras el impacto no se pudo observar la cicatriz provocada por tan colosal impacto. Aún así, gracias a la cámara del Impactor, es decir, esa sonda suicida que portaba Deep Impact, se obtuvieron primeros planos antes de que ese cilindro de cobre de 250 kg. de masa colisionara con el cometa. Pero vamos, salvo por el hecho de que el cráter no se observó, la misión se considera un éxito, y muchos de los medios de observación que tenemos (Hubble, XMM-Newton, Rosetta, los telescopios Keck de Hawaii, etc.) proporcionaron otras interesantes perspectivas, extremadamente útiles.

Tras esto, muchos en la comunidad científica se quedaron satisfechos. Otros, querían volver para ver el cráter. Se pensó en lo que se podia hacer. Fabricar una sonda de la nada hubiera sido muy caro. Hacer regresar a la Deep Impact, comprometida en la misión Epoxi (visitar el cometa Hartley 2 y observar el espacio profundo) era imposible. Solo quedaba una alternativa: Stardust. Esta sonda lanzada en 1999, diseñada para recoger muestras de la cola del cometa Wild 2 (una misión realizada exitosamente) se encontraba en órbita solar esperando nuevos cometidos. Entonces los que deseaban volver al Tempel 1 se fijaron en ella. Al final la propuesta se aprobó, y Stardust ha vuelto a cumplir sus cometidos impecablemente.

Tras cuatro años de impecable y económica navegación Stardust alcanzó el cometa Tempel 1 el pasado día 14, tras haber agotado prácticamente todo el combustible, a tiempo de realizar este importante acercamiento.

El cometa Tempel 1 es un pequeño trozo de apenas 6 km. de diámetro, de una forma irregular, y Stardust se lo encontró a 335 millones de kilómetros de la Tierra, y su máximo acercamiento fue de 181 km. Su trayectoria nos ha permitido ver la zona de impacto, demasiado pequeño para distinguirse a simple vista, aunque un análisis posterior nos ha permitido adivinarlo. Además, también hemos podido ver territorios del cometa que no fueron vistos por Deep Impact, mejorando la perspectiva de este cometa. El primer gran momento del año.

Estas son las mejores imágenes del acercamiento:



Además, también tenemos sonidos, provenientes de los impactos de fragmentos en las protecciones de Stardust.

Esto es el aperitivo. Lo mejor está por llegar este año.

Gigantes de la exploración espacial: Luna 9

Con la carrera espacial por llegar a la Luna en plena ebullición (y sobre todo tras el discurso del presidente Kennedy en 1961 en el que anunció el propósito de enviar gente a la Luna antes de acabar la década) la necesidad de información sobre nuestro compañero era más necesaria que nunca. Tras los primeros acercamientos, tomas de contacto (a base de estrellar sondas en la superficie lunar) y los primeros vehículos en órbita, el siguiente paso era aterrizar suavemente en en suelo selenita. A tal respecto los proyectos de ambas potencias iban encaminados hacia ese propósito. Mientras la URSS mantenía su programa multipropósito Luna, los americanos dividían sus proyectos dependiendo del propósito de sus misiones. Por lo tanto el proyecto encargado de hacer aterrizar sondas en la Luna fue llamado Surveyor. El asunto es que si se quería llevar gente a corretear los terrenos lunares había que comprobar la consistencia del suelo, ya que se creía que los mares lunares, al ser en su inmensa mayoría grandes acumulaciones de arena de bastantes metros de profundidad, todo lo que se mandara podría acabar hundiéndose. Para comprobar (o no) esta teoría, se requería aterrizar vehículos allí.

Tras llevar a Luna 3 por detrás de la Luna, el siguiente esfuerzo de los proyectos soviéticos sería aterrizar una sonda sobre su superficie. Los primeros intentos empezaron en 1963, y cada año hasta 1966 se siguió enviando cada vez un número mayor para realizar ese objetivo, hasta que al fin se consiguió el éxito

Era Luna 9, diseñado y construido por la oficina de diseño de Korolyov. El conjunto completo desplazaba una masa de 1580 kg. en el momento del despegue, que incluía la sonda de aterrizaje unida a una pesasa etapa de crucero. La sonda en sí era una esfera de unos 100 kg. de masa y 58 centímetros de diámetro, el único instrumental que portaba era un medidor de radiación y una cámara de fotos. Fue lanzada, como habitualmente, desde el cosmódromo de Baikonur, el 31 de enero de 1966, y tras una fase de crucero sin incidentes, fue liberada para su aterrizaje, a unos 15 metros de la superficie, y para amortiguar el aterrizaje usó una forma primitiva de airbag para suavizar el impacto. Tras la toma de Luna, el contenedor hermético se abría, sus pétalos se extendían y sus antenas y cámara se desplegaba. La cámara que portaba equipaba un sistema que rotaba un espejo, lo que le confería una visión de 360º. Finalmente se posó el 3 de febrero en el Oceanus Procellarum, en las coordenadas 7,08ºN-64,4ºW, y funcionó hasta el día 6.

La curiosidad fue que las imágenes no fueron transmitidas primeramente, y la transmisión de Luna 9 fue recibida por la antena del observatorio de Jodrell Bank, en Inglaterra, cuyos trabajadores comprobaron que el formato de la transmisión era idéntico al sistema internacional de transmisión de imágenes para la prensa. Aprovechando esto, el diario británico Daily Express, consiguió un receptor apropiado para recibir del observatorio las imágenes y consiguió publicarlas, y desde ahí viajaron a todo el mundo. Con ésto se especuló que lo ocurrido había sido una maniobra de la URSS, ya que se pensaba que se había instalado un transmisor estándar que cualquiera podría seguir, aunque específicamente apropiado para Jodrell Bank.

Las imágenes, olvidándonos de este folloncillo, proporcionaban una perspectiva lunar completa, y podía verse buena parte del horizonte hasta 1.4 km. del vehículo. Lo más importante fue que se comprobó que el regolito lunar era lo suficientemente compacto como para resistir el peso de las sondas y, por lo tanto, abrió la puerta a sondas de aterrizaje más pesadas, e incluso los Lander de los Apollo. Éstas fueron las primeras imágenes superficiales de un mundo extraterrestre, y el comienzo de una nueva fase de la carrera espacial, que acabaría con el primer hombre el la Luna.