Phoenix, un tributo

miércoles, 20 de julio de 2011

Las próximas misiones a Júpiter: Juno

Desde que la sonda Galileo finalizó su misión en septiembre del 2003, solo hemos vuelto a ver a Júpiter con los ojos de una sonda espacial, el 28 de febrero del 2007, cuando la sonda a Plutón New Horizons lo sobrevoló para ganar la velocidad necesaria para llegar lo más pronto posible. Ese día nos devolvió imágenes realmente interesantes y muy valiosas, sobre todo de la segunda mancha roja. Durante todos estos años sin misión específica a Júpiter (tras varios proyectos fracasados), y bajo los designios del programa New Frontiers de la NASA, se planificó una sonda con el objeto de caracterizar al hermano mayor del sistema como nunca se había hecho hasta el momento. Como homenaje al propio nombre del planeta (la manera que los romanos tenían de nombrar a Zeus) el proyecto adoptó como designación el nombre romano de la esposa de Zeus: Hera. Por lo tanto, la misión desde el principio tuvo su característico nombre: Juno.
Los primeros planes de Juno aparecieron en el 2005, casi a la vez que una misión dedicada a explorar tres de los cuatro satélites galileanos. Con el nombre de JIMO (orbitador de las lunas heladas de Júpiter), todo el proyecto giraba alrededor de un propulsor que estaba simplemente en fase de estudio. El proyecto Prometheus era la manera que tuvo la NASA de nombrar a su motor atómico que, a la vez que se producía el motor iónico, en vez de usar paneles solares para calentar y expulsar los iones, se equiparía un reactor nuclear para realizar la tarea. Desde el principio el programa tropezó con que el concepto de motor requería una gran inversión en investigación de nuevos materiales, porque el calor que produciría el motor al expulsar los chorros, haría que los materiales actuales no resistieran esto. Finalmente JIMO fue cancelada.
La sonda Juno es de concepto sencillo, se podría decir que incluso tontamente simple. Sin embargo incorpora detalles curiosos. A pesar de ser una sonda hacia Júpiter, va equipada con paneles solares para alimentarse de energía. Los grandes avances en cuanto a esta tecnología y la trayectoria a seguir durante su camino hacia el planeta y la órbita que describirá alrededor de él han hecho que sea realmente ventajoso el usarlos, además de abaratar la factura total del proyecto, ya que no posee los caros y escasos RTG’s (generadores térmicos de radioisótopos), que actualmente se reservan para futuros proyectos, todavía nada claros (salvo Curiosity). Otro aspecto por el cual es un proyecto económico, es por su estabilización. A diferencia de otras muchas sondas (MRO, Cassini, el telescopio Hubble,…) carece de giróscopos (aparatos que, al estar posicionados alrededor de los tres ejes de las sondas, al girar, hacen que esté estabilizada), por lo que se recurre a un sistema realmente barato. Está estabilizada por giro, por lo que se ahorra combustible y peso de más en el vehículo.
El programa Juno estaba previsto que fuera lanzado en el 2009, realizar un sobrevuelo a la Tierra en el 2011 y alcanzaría el planeta en el 2014. Sin embargo recortes presupuestarios (los mismos que retrasaron también a Curiosity) provocaron que su lanzamiento fuera retrasado a este año.
Sus objetivos en Júpiter son medir la abundancia de agua calculando el ratio de oxígeno e hidrógeno, calcular la masa total del núcleo del planeta (y sobre todo determinar si su núcleo es rocoso), cartografiar exactamente la gravedad de Júpiter para calcular la distribución de masas en el interior de la atmósfera, realizar un mapa detallado de la magnetosfera joviana para, entre otras cosas, averiguar cómo es creado, caracterizar a diferentes profundidades la composición atmosférica, la temperatura, estructura, opacidad de las nubes y las dinámicas atmosféricas a todas las profundidades posibles, y caracterizar la forma de la magnetosfera polar y las auroras que forma.
La sonda Juno es una caja hexagonal, con los paneles solares en posición en Y (para facilitar la estabilización por giro). Los paneles son simétricos, dos de ellos con cuatro secciones, y el tercero con tres, sustituyendo la cuarta con el montaje del magnetómetro. En total la superficie de los paneles solares es de unos 60 metros cuadrados, suficiente para alimentar de energía a la sonda una vez situada en la órbita joviana. Porta 8 instrumentos por toda su estructura. El primero es el MWR o radiómetro de microondas, que se encargará de sondear la atmósfera a diferentes profundidades y medirá la emisión termal a diferentes profundidades por toda la atmósfera, para conocer la composición atmosférica a todas las altitudes. Para observar las auroras del planeta cuenta con el JIRAM o mapeador infrarrojo de las auroras jovianas, que se encargará de realizar imágenes infrarrojas y espectrales de las auroras del planeta para caracterizarlas. Estudiará la dinámica y química de las regiones aurorales y su conexión con el campo magnético del planeta. Otro para estudiar las auroras jovianas es el JADE o Experimento de distribuciones de las auroras jovianas, que se encargará de medir la distribución de los electrones y de la composición y velocidad de propagación de los iones por las auroras y los polos de Júpiter. Otro interesante es el JEDI o instrumento detector de partículas energéticas jovianas, encargado de medir la energía y distribución angular de las partículas cargadas por el entorno del planeta. Para medir de manera precisa el campo magnético cuenta con el FGM o magnetómetro de flujo, encargado de medir, don dos sensores, la magnitud y la dirección de la magnetosfera de Júpiter. Asociados al FGM cuenta con otras dos herramientas llamadas ASC (compás estelar avanzado) y SHM (magnetómetro escalar de helio). El ASC proporcionará al FGM la orientación precisa para garantizar una mejor toma de datos mientras que el SHM será el encargado de calcular la magnitud de la magnetosfera joviana con extrema precisión. Con un uso similar al RPWS de Cassini cuenta con The Waves, también llamado instrumento de ondas de plasma. Este instrumento son dos antenas colocadas en uno de los lados para tomar medidas precisas de las ondas de plasma y de radio en el entorno del planeta producidas por el campo magnético y su interacción con el viento solar. También posee el UVS o espectrógrafo ultravioleta, que es una cámara que se encargará de realizar tomas del planeta para detectar las emisiones ultravioleta que emita. Y como último instrumento posee la JunoCam. Esta cámara no forma parte del instrumental científico de la sonda sino que es parte de un programa educacional encargado de acercar las imágenes espaciales a los centros educativos. Basado en la MARDI de Curiosity, será la primera cámara que realice imágenes a todo color, gracias a sus filtros, de los polos jovianos (imágenes que serán creadas por los estudiantes que las recibirán), con una resolución máxima de 15 km. Está previsto que solo sea usada durante las 7 primeras órbitas, tanto por la radiación reinante como por prioridad científica, pero que si aguanta más de lo previsto también podrá ser usada para observar las nubes jovianas y sus movimientos. Además, utilizando las comunicaciones con la Tierra será capaz de medir, mediante la desviación de la señal provocada por el efecto Doppler, las propiedades de masa de Júpiter. A esto se le llama ciencia de gravedad o GS. Para proteger tanto al ordenador principal como a las electrónicas de los instrumentos, éstos van encajados entre dos planchas de titanio, ya que este material tiene la propiedad de absorber las partículas radiactivas de alta energía, abundantes en el ambiente joviano y por sus potentes cinturones de radiación. A plena carga en el momento del lanzamiento desplazará una masa de 3625 kg.
Su fecha de lanzamiento está próxima. El 5 de agosto, si no hay retrasos, será puesta en el espacio para un camino que durará algo más de 5 años, con un único sobrevuelo por el camino, a la Tierra, en octubre del 2013, a unos 500 km de altitud. Durante todo su camino sus paneles solares nunca perderán de vista al Sol, salvo los 20 minutos que durará la ocultación durante el sobrevuelo terrestre. Alcanzará Júpiter a mediados del 2016. Pero para ello tendrá que despegar, tarea encargada a un cohete Atlas V, en concreto el Atlas-Centaur 551, que es el lanzador más potente que posee la NASA actualmente. En esta configuración este cohete solo ha sido usado una vez, en enero del 2006 cuando New Horizons fue elevada camino de Plutón. Gracias al potente impulso que le dará, solo necesitará ese sobrevuelo.
Cuando alcance la órbita joviana (una órbita polar elíptica de 11 días, con un apogeo más allá de la órbita del satélite Calixto) trabajará de dos formas. Desde la órbita 2 a la 7 tomará datos mediante una configuración mediante la cual el plano de los paneles solares dará al centro de Júpiter, utilizando sobre todo el MWR, mientras que durante el resto de la misión su posición optimizará la toma de datos de gravedad y la transmisión de datos a la Tierra. En total, durante el año que esté en órbita, dará 32 órbitas, y más o menos en octubre del 2017 la sonda finalizará su misión como Galileo, siendo destruida reentrando en la atmósfera joviana.
Sin duda Juno será capaz de profundizar en aspectos que Galileo, por diseño y concepto, se quedó en la superficie. Esta es la primera sonda específica para el estudio de Júpiter y será nuestra ventana a un universo de momento escondido. Desde luego se merece mucha suerte.
Y sobre información de esta sonda, la verdad es que será abundante. Navegando por la red hemos encontrado cuatro páginas web asociadas a esta misión. Una de ellas es la propia de la NASA, en el programa New Frontiers también tiene su rincón, y luego tiene dos páginas oficiales: la primera nos habla de la sonda, su viaje, estando asociada a un proyecto de divulgación de información sobre los planetas gaseosos salvo Saturno (al estar siendo investigado actualmente por Cassini), y la más reciente, de características similares a la anterior, pero realmente espectacular y sobre todo sencilla (y muy recomendable). O sea, por información no será.
Desde aquí solo podemos desearla buen viaje, y buena suerte.

No hay comentarios:

Publicar un comentario