Ventana al Espacio (XXXII)

La región creadora de estrellas RCW 120, desde el telescopio Herschel.

¿Qué prefieres?: Júpiter, Saturno...

Esto es como si te dieran a elegir carne o pescado para comer, siempre te quedarás con la duda sobre qué plato te dejará más satisfecho. Pero en fin, vayamos al grano.

Si vemos el panorama actual, esta es la época en la que más misiones tenemos funcionando allí arriba. Sin embargo, muchas de esas misiones llevan bastante tiempo en marcha y la mayoría han sobrepasado con mucho su tiempo previsto de misión. Repasando planeta a planeta, en Mercurio tenemos a MESSENGER (que llegó este año y está en misión principal), pero esta es una sonda que fue lanzada en agosto del 2004, por lo que ya tiene una edad. En Venus está la europea Venus Express (elevada en noviembre del 2005) cuya misión principal de dos días venusianos de duración, que empezó en junio del 2006, acabó en diciembre del 2007, y su tarea la han alargado hasta el 2014. En la Luna, estaba la más reciente de todas, la china Chang’e 2, la cual, tras cumplir su misión, ha puesto rumbo al punto Lagrange 2. Allí, además está LRO de la NASA, con su tarea de estudiar nuestro satélite desde 50 km. de altitud, y cuya misión ha sido alargada durante unos meses más. En Marte tenemos una flotilla numerosa. Actualmente allí hay funcionando cuatro sondas enviando resultados a la Tierra simultáneamente. Son tres orbitales y una de superficie. La más moderna es MRO, lanzada en agosto del 2005, en órbita desde marzo del 2006, y ac tualmente en período de misión extendida. Luego está Opportunity en la superficie del planeta, habiendo recorrido más de 33 km. por Meridiani en siete años y medio, cuando su período de misión era de apenas tres meses. También contamos con la europea Mars Express, que lleva allí desde fin de año del 2003, y que su misión ha sido también alargada hasta el 2014. Y la más veterana, Mars Odyssey, que este año cumple 10 años desde su lanzamiento, y se encuentra en su enésima prórroga de misión. En el cinturón de asteroides está Dawn alrededor de Vesta, objetivo alcanzado el mes pasado, y ya en período de misión científica. Claro, hay que decir que esta sonda fue lanzada en septiembre del 2007, y no ha llegado hasta su primer objetivo hasta ahora. Y en Saturno, quizás la más veterana de todas las que están cumpliendo su tarea original: la poderosa Cassini. Lanzada en octubre del 1997, llegó a mitad del 2004 a Saturno, y ahora, cumplida su misión primaria de cuatro años, y tras agotar dos años de misión extendida, está en la fase final, aunque tendremos misión hasta el 2017, por lo que cuando acabe sus días, tendrá casi 20 años. Eso sí, las Voyager son caso aparte, y también están Rosetta, New Horizons hacia Plutón, y más recientemente Juno hacia Júpiter. Lo que ocurre es que actualmente se están planteando propuestas para nuevas misiones de aquí al 2020 y más allá.

En el año 2008 ocurrieron dos hechos relevantes para el futuro de la exploración espacial. Por un lado la ESA hizo públicos cuatro propuestas de misión: Laplace, una misión para estudiar Júpiter y los satélites galileanos; TandEM, proyecto para examinar más de cerca los satélites Encélado y Titán, entrando en órbita de éste último; Cross-Scale, una serie de satélites que estudiarían el entorno alrededor de la Tierra; y el Marco Polo, misión que iría a un asteroide, recogería muestras y las devolvería a la Tierra. Mientras, en la NASA, a la vez que entraron nuevos dirigentes, apareció un nuevo programa, el Flagship (es decir, nave insignia), básicamente una vuelta a la política del “gástate-todo-lo-que-quieras”. Proponían cuatro propuestas de misión: orbitador para Io, Europa, Encélado o Titán. Como en la NASA el dinero escasea, y la ESA planeaba sus misiones con colaboraciones de otras agencias (ya fuera la japonesa, o la misma NASA) al final los programas de NASA y ESA han fundido sus programas. En Marte, por ejemplo, una comisión conjunta está proponiendo misiones, y ya hay una completamente definida en objetivos, y tiene luz verde para su desarrollo. Esta está prevista para el 2016 y comprende un orbitador junto con un aterrizador demostrador tecnológico. Entre los programas que se fusionaron, se decidió juntar las propuestas de la ESA a los objetivos del Flagship.

Con Juno camino de Júpiter para examinar en profundidad el planeta, los próximos objetivos serán sus satélites. Europa, desde los descubrimientos de Galileo, es una de las obsesiones de la NASA. Lo que quiere es confirmar al cien por cien que bajo la capa de hielo hay un océano de agua, y sobre todo quiere saber el espesor de su capa de hielo, en el caso de mandar posteriormente un vehículo que navegue por ese océano de Europa. La ESA, por otra parte, no tenía un objetivo concreto, pero con la fusión de su programa, han buscado otro lugar atractivo, encontrándolo en Ganímedes. El satélite más grande del sistema solar es un sitio fascinante. Es el único satélite con un campo magnético propio, su superficie ha sido enormemente remodelada por una tectónica de placas similar a la terrestre, y también es probable que posea un océano bajo su superficie. Casi nada. Así, con esos objetivos, nació el programa EJSM-Laplace, o lo que es decir, misión al sistema joviano y a Europa. Lo novedoso del programa es que comprende dos sondas, cada una fabricada por cada agencia. La NASA construirá la Jupiter Europa Orbiter (JEO). Esta será una sonda construida a partir del diseño básico de la Cassini, aunque modificándolo para soportar las condiciones de Júpiter y su cinturón de radiación. De unos cinco metros de alto, equipará 5 generadores nucleares del tipo MMRTG, situados en la parte inferior de la sonda. La antena principal, de tres metros de diámetro, iría acoplada en un lado de la sonda, en la punta de un mástil extensible, dejando libre la parte superior para colocar gran parte del instrumental. En cuanto a los experimentos, serán 11: cámara de ángulo cercano (NAC) con resolución de hasta un metro, cámara de ángulo medio y lejano (WAC+MAC) con una máxima resolución de 10 metros, un instrumento termal (TI), similar al TES que montó la Mars Global Surveyor, un espectrómetro de imágenes de visible e infrarrojos (VIRIS) con una resolución máxima de 25 metros, otro espectrómetro ultravioleta (UVS), otro espectrómetro de iones y masa neutral (INMS), posiblemente heredados de la Cassini, un magnetómetro (MAG), un instrumento de partículas y plasma (PPI), un altímetro láser (LA), como el de Messenger o LRO, entre otras, el experimento de radio ciencia (RS), y el más importante, el radar penetrador de hielo (IPS), capaz de penetrar hasta 30 km. de profundidad para resolver la duda de hasta qué profundidad llega la capa de hielo de Europa. Se prevee que el peso total en el momento del despegue será de unos 5.040 kg. Por otro lado, la ESA construirá el Jupiter Ganymede Orbiter (JGO) o Laplace. El concepto de esta sonda será muy diferente, ya que se basará en los diseños de las sondas Rosetta y Mars y Venus Express. Poseerá una forma de caja, y a cada lado irán los paneles solares, proporcionando una envergadura, ya extendidos, de casi 33 metros. La superficie de células solares será de aproximadamente 51 metros cuadrados, menor que la de la sonda Rosetta o Juno. Contará con una antena fija de 2.8 metros colocada en la parte superior de la caja. Portará 10 experimentos, muy parecidos a los de su hermana de la NASA. Un conjunto de cámara de ángulo lejano y cámara de media resolución (WAC+MRC) con unas máximas resoluciones de 400 para la WAC y de 50 metros para la MRC; un sondeador de ondas submilimétricas (SWI); un cartógrafo termal (TIR); un espectrómetro de imágenes en visible, infrarrojo cercano e hiperespectral (VIRHIS), basado en los VIRTIS de Rosetta y Venus Express, con una resolución de hasta 62 metros, el experimento de radio ciencia (JRST+USO); un radar subsuperficial (SSR), basado en el MARSIS de la Mars Express; un espectrómetro de imágenes en ultravioleta (UVIS); un magnetómetro (MAG); un paquete de plasma (PLP); y un micro altímetro láser (MLA). El peso previsto en el momento del lanzamiento es de 3.493 kg.

Las misiones de estos dos colosos está prevista que comiencen en el 2020 con sus lanzamientos. JEO, sería lanzado el 29 de febrero del 2020 desde Cabo Cañaveral dentro de un Atlas-Centaur 551, siguiendo una ruta VEEGA (Asistencias Gravitatorias Venus-Tierra-Tierra), para poder alcanzar Júpiter y entrar en su órbita en diciembre del 2025. Así, comenzaría un período de misión de 30 meses en los que realizaría nueve sobrevuelos a Calixto, 6 a Ganímedes, otros seis a Europa, previos a su entrada en órbita, y cuatro a Io, hasta que, en julio del 2028, entraría en órbita de Europa, adoptando una órbita polar a 200 km, para posteriormente reducirla a 100, en una misión principal de 269 días. Por su parte, JGO sería lanzado desde Kourou el 23 de marzo del 2020 dentro de un Ariane 5 ECA, y seguiría un camino casi idéntico, usando otro VEEGA, para llegar a Júpiter el 13 de febrero del 2026 a una alta órbita, entre las de Ganímedes y Calixto. Durante 27 meses estaría maniobrando en órbita, el primer año para colocarse en una órbita de resonancia 2:3 con Calixto, realizando cuatro sobrevuelos a Ganímedes, y los otros 15 meses, en una campaña de investigación de Calixto, al que realizará 19 sobrevuelos a una altura de 200 km. del satélite, realizándole una cobertura casi global. Luego utilizaría esos sobrevuelos para retornar a Ganímedes para entrar en su órbita, adoptando una órbita polar elíptica (200x6000 km.) en la que estará 80 días realizando tareas científicas, para luego adoptar una órbita circular a unos 200 km. de la superficie del satélite, durante un período de 180 días. Su misión principal acabaría el 6 de febrero del 2029, aunque con la probabilidad de una ampliación de misión en conjunto con una reducción de altitud. Su fin sería el estrellarse en la superficie de Ganímedes. Como podéis ver, una doble misión que nos podrá dar cosas interesantes.

Titán, cada día más, despierta la imaginación de los científicos. La creciente oleada de datos que la Cassini nos sigue transmitiendo del satélite gigante de Saturno nos permite ver un mundo único, en el que la erosión por vientos y líquidos son patentes, las marcas se borran, aparecen ríos por todas partes, están los lagos en ambos polos, y luego está esa particular atmósfera que casi parece un laboratorio orgánico. Además, está el posible océano de metano líquido bajo la superficie, probable fuente de los lagos, los ríos, y el ciclo de metano que se produce. Y luego están los probables criovolcanes. Pese a lo mucho que tenemos, la Cassini está limitada a observar ciertos parámetros, y además, el radar que equipa no permite ver cosas de tamaños menores a 300 metros, por lo que se nos escapan muchas cosas. La solución, un gran orbitador para Titán. Por ello, el proyecto TandEM de la ESA y el Titan Explorer de la NASA se han fusionado para acabar siendo el TSSM (misión del sistema de Saturno y Titán). El objetivo principal es el de estudiar la mayor luna de Saturno como un sistema, como si estudiara el planeta Tierra. Para ello se han subido las apuestas. Un gran orbitador, junto con un globo y un amerizador para los lagos del polo norte de Titán. Del orbitador de Titán, se encargaría la NASA. Basado (como el JEO) en el diseño de Cassini, el orbitador del TSSM sería una gran sonda, una estructura cilíndrica, de unos 6 metros de alto, con la antena principal en la parte superior, y con la generación de energía y los medios de propulsión en la zona inferior. Montaría 5 generadores nucleares del nuevo tipo ASRG (generador de radioisótopos avanzado de ciclo Stirling), que proporciona una mayor energía y más estable durante más tiempo con una menor cantidad de combustible nuclear. Montaría 10 instrumentos: una cámara espectrómetro de alta resolución (HiRIS); un radar penetrador de Titán con altímetro (TIPRA); un espectrómetro de polímero de masa (PMS); un espectrómetro submilimétrico (SMS); un espectrómetro de infrarrojo termal (TIRS); un magnetómetro (MAPP); un espectrómetro de partículas energéticas (MAPP-EPS); una sonda Langmuir; un espectrómetro de plasma, y el experimento de Radio Ciencia y Acelerómetro (RSA). Lo novedoso, además de los ASRG, es que la antena principal, de unos 4 metros, estará mentada en una base pivotante, que proporcionará una rotación de 360º, además de poder ir colocada como la de la Cassini o pasar de la horizontalidad a colocarse en vertical para una mayor eficacia del radar. En cuanto a los vehículos para Titán, procederían de la ESA y la NASA. Uno de ellos será un globo atmosférico, con la tarea de rodear todo Titán adquiriendo datos para transmitirlos al orbitador. También llamado Montgolfière, llevaría 8 instrumentos: un espectrómetro de imágenes (BIS); un sistema de imág enes visuales (Vista-B); un instrumento de estructura atmosférica/paquete meteorológico (ASI/Met); un paquete de entorno eléctrico de Titán (TEEP-B), un sondeador radar de Titán (TRS); un analizador químico (TMCA); un magnetómetro; y por último un transmisor de radio ciencia (MRST). Todo este equipo, junto con la generación de energía (proporcionada por un MMRTG), iría en una plataforma que colgaría del globo. Por su parte, el amerizador portaría 5 aparatos: un analizador químico (TLCA); una cámara del lander (TIPI); un ASI/Met como el del Montgolfière, para complementarlo; un paquete de propiedades superficiales; y un transpondedor de radio ciencia (LRST). Se alimentaría de baterías propias cargadas antes de la liberación.

El plan de misión fijaría su fecha de lanzamiento para septiembre del 2020 dentro de un Atlas-Centaur 551, y que seguiría una ruta EVEEGA, sin pasar por Júpiter. La clave de la misión, sin embargo, sería el llamado modulo SEP, o de propulsión solar eléctrica. Basándose en las misiones Deep Space 1 y Dawn, se equiparía al TSSM de un módulo que contaría con toda la tecnología de los motores iónicos, en conjunto con grandes paneles solares, de unos 7 metros de diámetro. Este módulo SEP proporcionaría el empuje necesario durante los primeros 61 meses de crucero

interplanetario, además de asistirse gravitatoriamente tres veces en la Tierra y u na con Venus. Con la energía acumulada mediante las asistencias y durante el tiempo de funcionamiento de los motores iónicos del SEP (que comprende los tanques de combustible, las toberas del motor, el ordenador de gestión del motor y los sistemas de navegación, conectados con el centro de control a través de la antena principal de la sonda) haría que llegara en octubre del 2029. Mucho antes el TSSM se habría separado del módulo SEP, para seguir el camino por su cuenta, y entrando en órbita en Saturno mediante su propulsor químico. Una vez en órbita de Saturno, estaría realizando una misión tipo Tour (como Cassini está llevando) con numerosos encuentros (unos siete) con Encélado, otro puñado con Titán (en uno de los cuales soltará el Montgolfière, y en otro liberaría el amerizador), hasta que entraría en órbita de Titán, en el que estaría 3 meses realizando un aerofrenado hasta adoptar una órbita polar a unos 1500 km. de altitud, en una misión de unos 20 meses de duración. La misión del Montgolfière sería de unos seis meses, flotando a unos 10 km. de la superficie de Titán mediante un globo de aire caliente. Al menos así podría dar una vuelta completa al satélite. Por su parte, el amerizador, caería en el polo norte, en el que estaría navegando a la deriva durante 9 horas, el tiempo que duren sus baterías. La masa completa del conjunto en el momento del lanzamiento sería de 6.203 kg.

De estos dos proyectos, es el EJSM-Laplace el que ha obtenido prioridad para su desarrollo, por lo que las fechas aquí contadas podían ser las de su misión. Sin embargo, el TSSM es tan apetecible, que no ha sido aparcado, solo retrasado, y se le podría unir otro proyecto, este proveniente del programa Discovery de la NASA, llamado TiME (explorador de los mares de Titán), que ahora está en plena lucha de si se autoriza o no, ya que está discutiéndoselo con otras dos misiones.

En estos últimos dos años, decenas de propuestas de misiones interesantísimas han aparecido, y una de ellas parece haber obtenido cierta prioridad de desarrollo. Mucho hemos rogado para que alguien lo hiciera, y parece ser que nuestras peticiones han sido escuchadas. Hay un proyecto, que consiste en enviar a Urano (ya era hora) una sonda orbital. El proyecto viene por parte de los mismos que llevan las misiones de MESSENGER en Mercurio o New Horizons a Plutón (el Laboratorio de Físicas Aplicadas de la Universidad John Hopkins), y usando partes de estas misiones, han diseñado una misión que nos proporcionaría una mejor vista de ese planeta curioso e inexpresivo, y sus satélites. Se llama Uranus Orbiter and Probe (UOP), y se trataría de un pequeño orbitador (2’5 de ancho y 2’7 de alto), una sonda atmosférica para Urano, y un módulo SEP. La sonda se alimentaría de energía mediante tres ASRG, y contaría con 9 experimentos: una cámara de campo ancho (WAC), basada en la del MDIS de MESSENGER; un espectrómetro de cartografía en visible e infrarrojo cercano (Vis/NIR), basado en la cámara Ralph de New Horizons; un magnetómetro, en un mástil de unos 10 metros de largo; un detector termal de infrarrojo medio, basado en el MCS de MRO o al DIVINER de LRO (son casi lo mismo uno y otro); una cámara de ángulo cercano (NAC), basada en la cámara telescópica LORRI de New Horizons; un espectrógrafo de imágenes en ultravioleta, herencia del ALICE de New Horizons; dos instrumentos de plasma, uno basado en el SWAP de New Horizons, el segundo en el JEDI de Juno y en el PEPPSI de New Horizons; y un oscilador ultra estable. Mientras, la sonda atmosférica incorporaría un espectrómetro de masa; un instrumento de estructura atmosférica; un nephelómetro, basado en el que portaba Pioneer Venus, y un oscilador ultra estable.El conjunto de la misión UOP, sin el módulo SEP, sería, a plena carga, de unos 2245 kg. La misión, con un peso máximo de 4129 kg. (el conjunto del orbitador, sonda atmosférica y el módulo SEP) sería lanzado por un Atlas 531, utilizaría un sobrevuelo a la Tierra, y el módulo SEP durante 5 años antes de expulsarlo. En total el tiempo de viaje hasta Urano sería de unos 13 años. Antes de entrar en órbita del planeta, liberaría la sonda atmosférica, que le enviaría todos los datos hasta que esta acabe su energía o destruida por la presión en las capas interiores de la atmósfera de Urano. Luego, la sonda orbital entraría en una órbita “polar”, y realizaría su misión en dos fases. La primera investigaría el planeta, sus anillos y su magnetosfera con detenimiento, y en la segunda, se dedicará a sobrevolar los satélites mayores al menos dos veces cada uno, a una altitud mínima de 50 km. La labor principal sería de dos años, y como siempre susceptible a ser ampliada. Esperemos que llegue a buen puerto este programa.

Como hemos dicho, hay decenas de proyectos interesantes, y estos son solo tres de las posibilidades que hay para investigar en un futuro un poco lejano.

Problemas para la ISS

Ha pasado poco tiempo desde la retirada de los transbordadores, y ya han aparecido las debilidades inherentes a su fin. Ayer desde Baikonur se lanzó un vehículo de carga Progress hacia la estación, con casi tres toneladas de carga para el complejo y su tripulación. Por desgracia, un fallo en la tercera fase del cohete Soyuz que lo lanzaba ha fallado por causas desconocidas, y al final ha caido en un páramo deshabitado en Siberia. Es el segundo lanzamiento fallido de un cohete ruso en poco tiempo, ya que hace unos días la tercera fase de un cohete Proton no colocó en la órbita deseada un satélite de comunicaciones. Este fallo deja en mala situación a la estación, cuya tripulación, de seis integrantes, ya no cuenta con la ingente carga que los transbordadores dejaban en cada visita. La suerte es que la última visita de una lanzadera, en el mes de julio, dejó suficientes provisiones para un tiempo.

Actualmente, hay tres vehículos que aprovisionan a la estación. El de más cadencia de lanzamientos es la Progress rusa. Derivada de la cápsula tripulada Soyuz, es un vehículo de navegación autónoma con un diseño muy similar a su hermana para astronautas. Tiene un compartimento presurizado para carga para la tripulación, depósitos de agua y oxígeno, y tanques de combustible para transferirlo a la estación. Posee un motor para sus maniobras y con él es capaz de elevar la órbita de la estación para evitar el rozamiento con la atmósfera y su final pérdida. Lleva lanzándose desde la época de las estaciones soviéticas Salyut, sin fallos, y posee un efectivo sistema de aproximación y acoplamiento automático. Desde luego, es un vehículo que proporciona un valiosísimo servicio, y sin él, la estancia permanente en el espacio sería imposible.

Con la creación de la ISS, la ESA creó el ATV, es decir, vehículo de transferencia automática. Este es un vehículo tremendamente capaz, también con navegación autónoma, y con el mismo sistema de acoplamiento que las Progress y Soyuz. Puede transportar más de 7 toneladas de carga de una sola vez, siendo el único vehículo en servicio que tiene esas capacidades. Está compuesto por dos cilindros. Uno es el de carga, llamado transportador integrado de carga, con la sección de carga, de una capacidad de 48 metros cúbicos, y con una sección de fluídos, ya sea combustible, agua, oxígeno o cualquier

otro que sea necesario. La segunda sección es el módulo de servicio, con los motores, paneles solares y sistemas de guiado. En conjunto mide 10.7 metros de largo, 4.5 de diámetro, y la envergadura con los paneles solares extendidos es de 22.3 metros. También es capaz de elevar la órbita de la ISS y transferirle combustible. Sus dos primeros vuelos duraron unos seis meses, y durante el tiempo que estuvieron acoplados sirvieron además de dormitorios, gracias a su enorme capacidad. Su cadencia de lanzamiento es de uno al año, dentro del Ariane 5 ES.

El otro vehículo de carga que llega a la estación es el HTV japonés. Junto con el módulo científico Kibo, Japón colabora enviando este curioso vehículo. Es lanzado mediante un cohete H-II, cuenta con un sistema de navegación avanzado, aunque para acoplarse a la estación necesita ser capturado por el brazo robot de la estación y llevado al muelle deseado, preferíblemente el puerto inferior del módulo Harmony. A diferencia de los anteriores explicados, el HTV cuenta con tres secciones. El primero es un módulo de carga presurizado, desde el cual se acopla a la estación. Posee una capacidad de carga de unas 5 toneladas, y almacena toda clase de cosas para la tripulación. La segunda

sección también es de carga, en este caso no está presurizada. Se accede a esta parte mediante el brazo robot de la estación, y está dedicada para cualquier cosa que se vaya a instalar en el exterior de la estación, ya sean experimentos, depósitos, lo que sea. Puede almacenar hasta 1500 kg. Y finalmente está la sección de servicio, similar a la del ATV, con módulo de propulsión, sistemas de navegación, y las baterías. Las células solares están colocadas por todo el casco del vehículo, proporcionando suficiente energía. Mide 10.5 metros de largo y 4.4 de diámetro, y es capaz de aguantar acoplado a la ISS un mes máximo. Al igual que el ATV, despega una vez al año.

Quizás exageramos. La situación no es como para que tengan que abandonar la ISS. Pero con la reciente noticia de que los lanzamientos de ese tipo de cohetes Soyuz han sido suspendidos hasta nueva orden, no se sabe cuándo se podrá lanzar otra Progress. La próxima cápsula de carga de este tipo tenía previsto enviarse el mes de octubre. En cuanto a los ATV y HTV, sus lanzamientos se esperan para los primeros meses del año que viene. El ATV-3 Edoardo Amaldi está camino de Kourou, y su despegue puede ocurrir en febrero del 2012. Es de suponer que el siguiente HTV también se lance en esos días. Lo grave es que la Progress perdida llevaba no solo provisiones para la actual tripulación, sino que también portaba los efectos personales de los siguientes inquilinos, que despegarán en septiembre. Una posible solución puede llegar, insólitamente, por parte americana. Ya contamos hace tiempo la nueva estrategia por parte de la NASA, de recurrir a la iniciativa privada para elevar a sus astronautas. Sin embargo, el programa más avanzado de momento solo es capaz, de momento de transportar carga. Se trata del Dragon de SpaceX. A finales de noviembre tiene previsto realizar el que será su segundo vuelo de prueba, en el que tiene previsto acercarse a la ISS para probar su sistema de navegación, y luego regresar a la Tierra, mientras que en el tercero, el año que viene, además de ser de prueba también se acoplaría a la estación y aprovisionaría a los astronautas que allí estén. Si las Progress no despegan, es posible que las Dragon tengan que adelantar su programa de pruebas y llevar carga para la ISS, siendo capaz de transportar una cantidad similar a la de las Progress, aunque son incapaces de elevar la órbita de la estación.

En resumen, la situación no es grave, pero no es la ideal. Para nada.

Gigantes de la exploración espacial: Viking 1

Cuando comenzó la NASA su programa de exploración marciana en los años 1960, estaba claro que el fin último era el de posar módulos en su superficie, y con las teorías que se tenían en aquellos días, con la tarea de buscar rastros actuales de vida. Por eso, para cuando se acabara el proyecto Mariner, el sustituto sería el Voyager. Los primeros planes consistían en enviar dos aterrizadores, basados en la tecnología Apollo, mediante un mismo lanzamiento (utilizando un cohete Saturno IB), y al llegar a Marte entrando directamente en la atmósfera. Cuando la Mariner 4 llegó en julio de 1965 y mostró que la atmósfera marciana era extremadamente tenue, se decidió añadir al proyecto un orbitador para cada aterrizador, basado en los diseños del programa Mariner. A su vez, los aterrizadores serían versiones modificadas de los aterrizadores lunares Surveyor (lo suficiente para ser montadas en cápsulas de descenso). Esta modificación del programa requería la utilización de los gigantes Saturno V, ya que estaba previsto lanzarlos a la vez en un mismo lanzamiento. Su fecha de lanzamiento estaba fijada para 1973, y su llegada para un año después. Sin embargo, grandes recortes de presupuesto (competía con otro gran pozo de dinero como era el programa Apollo) provocaron que el programa Voyager fuera cancelado, primero en 1968, parcialmente, para hacerlo en su totalidad en 1971. Además, los dirigentes de la NASA vieron que el nombre era más apropiado para las sondas que despegarían hacia los exteriores del sistema solar.

A pesar de la cancelación y de la pérdida del nombre, se siguió con el desarrollo, y sobre todo se simplificó. Por lo tanto, se aprobó un nuevo programa con los objetivos del viejo Voyager, y el recuerdo del primer hombre que pisó el continente americano en el año 1000, Leif Eriksson, se decidió bautizar el programa como Viking.

Viking era una versión barata de los anteriores proyectos, pero mantenía la base del proyecto, es decir, un orbitador de un diseño similar al de la Mariner 9, junto con un aterrizador. Para abaratar y simplificar, solo portaría tres experimentos. Donde iba lo importante era en el módulo de aterrizaje. Equiparía tres (al principio eran cuatro) experimentos diseñados para detectar rastros de actividad biológica, junto con otros instrumentos. El cohete seleccionado para su despegue era el Titan-Centauro. Debido a esa cancelación y a la aparición del nuevo programa, los lanzamientos de las Viking se retrasaron a la ventana de 1975.

El esquema de la misión Viking era simple. Tras el lanzamiento, y después de un viaje de unos 10 meses, el orbitador adquiría la órbita marciana, y mediante sus experimentos y cámaras, seleccionarían durante el tiempo necesario la mejor área de aterrizaje para el vehículo. Una vez elegido, el aterrizador, dentro de su cápsula de descenso, se separaría del orbitador, y descendería en régimen automático, transmitiendo a la Tierra su descenso a través del orbitador. Una vez en la superficie, se encargaría de realizar las tareas ordenadas hasta que los controladores decidieran que era suficiente, o hasta que la sonda aguantara.

El orbitador Viking era de diseño muy similar al de sus predecesoras del proyecto Mariner, por lo que repetía el mismo esquema: una estructura central, en la que está colocada la electrónica, en la parte inferior estaba instalado el motor junto a sus tanque de combustible, a su alrededor cuatro paneles solares, con una envergadura total, ya extendidos, de 9'75 metros, y en la parte superior se encontraba el transportín en el que viajaría la cápsula de descenso con el aterrizador en su interior. Para proteger la cápsula, iba tapada por una cubierta de protección biológica. Los experimentos iban en una plataforma en uno de los laterales de la estructura central, posicionada entre dos de los paneles solares. Solo portaba tres experimentos: un espectrómetro infrarrojo para cartografía dedicado en detección de vapor de agua (MAWD), un radiómetro infrarrojo para cartografía termal de la superficie marciana (IRTM), y por último dos cámaras de televisión Vidicon (VIS), un equipo de cámaras muy mejoradas respecto a las que equipaba la Mariner 9, ya que su máxima resolución era de 10 metros, por los 90 metros que ofrecía la magnífica sonda de 1971.

A su vez, el aterrizador era una estructura apoyada en tres patas, con casi todos sus instrumentos en la parte superior, y la electrónica, la generación de energía y los depósitos de combustible en la zona baja. Debido a que el peso es algo crítico en las misiones espaciales, las Viking Lander no podían permitirse ningún blindaje, por lo que si algo ocurría en el amartizaje la sonda podría acabar dañada o destruida. Entre el instrumental, dos cámaras, una estación meteorológica, un sismómetro, un brazo robot para recoger muestras de la superficie, un espectrómetro de masa, y los tres laboratorios en miniatura. Una vez unido todo el conjunto, la masa total al momento del lanzamiento era de 3257 kg.

Tras el desastre soviético de 1973 (peor que el de 1971), la NASA fue a por Marte en 1975. El mes de agosto era el previsto para el lanzamiento de las Viking, y la primera, despegaría el 11 de agosto. Sin embargo, a falta de 3 horas para el lanzamiento, se detectó un problema electrónico en Viking Orbiter 1. Total, el lanzamiento se retrasó al día siguiente. Una vez investigado el problema, empezaron a surgir otros, lo que provocaba que el lanzamiento se fuera retrasando. Al final se tomó la decisión de que, ya que se tenía a la otra Viking lista, se cambiaría el nombre y la prioridad de las sondas. Por lo tanto Viking 2 pasó a ser la nueva Viking 1, y tras esto, fue lanzada el 20 de agosto.

Su fecha de llegada a Marte era el 19 de junio, y se esperaba que Viking Lander 1 se posara en Marte el 4 de julio, fecha simbólica porque ese día se celebraba el bicentenario desde la independencia de Estados Unidos.

La misión de los Lander se basaban en supuestos. Se suponía que los mapas globales que había realizado Mariner 9 eran una buena base, un punto de partida, por lo que se seleccionó un lugar en Chryse Planitia, que según las imágenes de 1971, era una planicie suave. Cuando la Viking Orbiter 1 realizó fotografías de esa zona, vieron un paisaje enormemente abrupto, gracias a la mayor resolución de sus cámaras. Por lo tanto, el supuesto de que la cartografía de Mariner 9 era un punto de partida aceptable, se fue abajo. Por lo tanto, se empezaron a buscar nuevas zonas para que Viking Lander 1 aterrizara.

Así fue como Marte truncó ese éxtasis nacionalista. Debido a la necesidad de buscar un nuevo lugar de acomodo para Viking Lander 1, la fecha de amartizaje quedó pospuesta. Cada vez que Viking Orbiter 1 fotografiaba un punto interesante de la superficie, se veía un paisaje peligroso. Así pasaron las semanas, hasta que por fin se decidieron por otro lugar en Chryse Planitia, a 740 km. del sitio inicial, tras haber buscado terrenos por toda la superficie. Además se eligió como fecha de descenso, otra simbólica: el 20 de julio, en el séptimo aniversario de la llegada del hombre a la Luna.

Llegado el momento, la cubierta de protección se separó, y la cápsula de descenso con Viking Lander 1 dentro se separó del Orbiter, y con sus propios motores, bajó hasta una altitud de 300 km. Tras varias órbitas así, se enviaron las órdenes de descenso, y la cápsula ofreció el escudo de reentrada hacia el planeta, y después se iniciaron los cohetes de descenso, iniciando el proceso de entrada hacia la superficie. Una vez reducida la velocidad durante la reentrada, se abría el paracaídas, reduciendo la velocidad. El escudo se separaba, y las patas del Viking Lander se extendían. Finalmente, a una altura sobre la superficie marciana de un kilómetro y medio (la sonda equipaba un radar de altura para saber la altitud en cada momento) los motores de descenso se encendían, y el Viking Lander se separaba de la cápsula, iniciando la última fase del descenso. Finalmente, posó sus patas en el talco marciano en las coordenadas 22º 41’ 49’’ N, 48º 13’ 19’’ W. Aún sobraron 22 kg de combustible en los depósitos del aterrizador. En seguida se recibió en la Tierra la señal: Viking Lander 1 había conseguido llegar exitosamente a la superficie marciana.

Su primera imagen la tomó 25 segundos después de la llegada: mostraba una de sus patas posadas firmemente sobre la superficie. Era un requerimiento del equipo del Lander. Querían confirmar que el terreno que pisaba era firme y seguro. Posteriormente empezaron a llegar los primeros panoramas desde la superficie. Mostraban un paisaje de rocas esparcidas alrededor de un grupo de dunas. Una roca de más o menos un metro de diámetro había quedado cerca del aterrizador, por lo que si hubiera caído encima, Viking Lander 1 habría terminado su labor ahí. Hubo suerte, por lo tanto.

Cuando ya tuvieron las primeras imágenes del lugar de amartizaje, empezaron a componer los primeros panoramas a todo color. Utilizando una carta de ajuste de colores (una en manos de los especialistas, otra situada en el lander) empezaron a combinar los filtros, y el primer resultado fue que aparecía Marte con un cielo color celeste. El jefe del equipo encargado de las imágenes, Thomas Mutch, se dio cuenta del error, y modificando éstas, compuso una con un color casi real de la superficie, con un suelo anaranjado, y un cielo que va del rosáceo al violeta, pasando por el naranja. El color del cielo marciano depende de la cantidad de polvo en suspensión, y esto lo sabemos gracias a Thomas Mutch.

Una vez todos los instrumentos y antenas estuvieron desplegados (salvo el sismómetro, que no salió de su lugar), empezó a enviar resultados a la Tierra via Viking Orbiter 1. Pronto puso en marcha sus laboratorios biológicos y las primeras muestras de suelo marciano entraron en ellos, mediante el brazo robot. Mientras, Viking Orbiter 1 seguía realizando fotografías del planeta, tanto para cartografiar el planeta como para buscar acomodo para Viking Lander 2, ya que estaba prevista la llegada del conjunto Viking 2 para agosto. Colocado en una órbita inicial de 1513 x 33.000 km. de altitud, fue reduciendo su perigeo progresivamente.

Pronto saltó la noticia: La sonda Viking 1 había detectado signos de vida. Una lectura de la noticia más profunda evidenciaba las dudas sobre los resultados. Uno de los laboratorios dio positivo para actividad biológica, y otros enviaron resultados cuanto menos curiosos. Posteriormente, un análisis en profundidad, y unas pruebas evidenciaban que eran reacciones químicas, pero unas en las que no habían pensado, obteniendo algo parecido a agua oxigenada (un producto químico, inestable en condiciones naturales en la TIerra). La verdad es que aún ahora hay una enorme controversia sobre los resultados enviados por Viking.

Ambos vehículos cumplieron sus misiones principales (6 meses el orbitador, 90 días marcianos, o soles el de superficie), por lo que iniciaron sus labores extendidas. La verdad es que su tiempo de funcionamiento superó con mucho el previsto. Viking Orbiter1 comenzó a principios de diciembre de 1976 su labor extendida, y en 1977 realizó varios encuentros cercanos

con Fobos, la mayor luna marciana, cartografiando casi todo el satélite. Además, el perigeo fue reducido a 300 km. para mejorar la resolución de sus aparatos. Posteriormente, en 1979, su perigeo fue elevado unos kilómetros, a causa de que el gas para el control de actitud estaba bastante bajo. Así estuvo el último año de misión de cartografiar Marte, hasta que en agosto de 1980 se volvió a elevar la órbita a 320 x 56.000 km., para evitar que la sonda cayera a la superficie de Marte y contaminara con microorganismos terrestres. Si bien el impacto sucederá, no será hasta pasado el 2019, cuando se espera que la radiación ultravioleta haya acabado con todo rastro de microorganismos. Su transmisor fue cerrado el 17 agosto de 1980, tras 1485 órbitas, culminando su misión con nota alta.

Mientras, por la superficie, Viking Lander 1 dejó de analizar el suelo en búsqueda de microorganismos marcianos para analizar la composición química del suelo, tomar datos atmosféricos, y realizar imágenes del lugar de aterrizaje para intentar ver cambios durante los

años. Los controladores de la misión deseaban ver la formación de tormentas de polvo globales, y en 1977 hubo dos. Además de ser seguidas por los orbitadores, desde Chryse Planitia se pudo notar de manera evidente, detectando un aumento en la velocidad del viento, un descenso

en la cantidad de luz solar que llegaba a la superficie, y más importante, un fenómeno de calentamiento, ya que, mientras que durante los días normales la diferencia de temperatura entre el día y la noche era de unos 70º, con las tormentas de polvo la diferencia se reducía a 10º. En cuanto al análisis químico y la composición del suelo en Chryse Planitia, a pesar de calcular las cantidades indirectamente (la única herramienta de contacto era el brazo robot), dejó unos resultados interesantes. Como principal responsable del color rojo del talco marciano se detectó maghemita, una variante enriquecida en hierro de la magnetita. En cuanto a las rocas del lugar, su análisis (volvemos a insistir, indirectamente) determinaba que eran basaltos, por su abundancia de magnesio, calcio y el hierro. En cuanto al suelo, se detectaron rastros abundantes

de silicio y hierro. Otros elementos hallados fueron titanio, estroncio (en escasa medida), aluminio y sulfuro. La cantidad de potasio hallada era un quinto de la que hay en la Tierra, indicativo de que allí existen pocos granitos. Pero la verdad, los instrumentos del Viking Lander estaban bastante limitados, y tuvimos que esperar al menos 20 años para analizar con muchísima mejor precisión la composición del suelo. Así pues, Viking Lander llegaba a sus límités. Su misión acabó el 11 de noviembre de 1982, cuando, tras una carga de nuevo software, dejó de transmitir. Este nuevo software (diseñado para mejorar la capacidad de carga de las baterías de a bordo) sobreescribió los comandos que ordenaban a la antena apuntar a la Tierra. Esto provocó que la antena perdiera la orientación, y por lo tanto la comunicación con el centro de control. Era el Sol 2245 de estancia marciana de Viking Lander 1, y ese día nos abandonó el que durante 27 años fue el artefacto humano que más tiempo funcionó en ese ambiente tan hostil. Tras cuatro meses de intentos infructuosos, la misión Viking fue declarada terminada oficialmente el 21 de mayo de 1983.

Los restos de Viking Lander 1 siguen allí, y como testimonio, una imagen de Mars Reconnaissance Orbiter, tomada desde su cámara HiRISE, nos permitió ver, por primera vez desde los años 1980, el vehículo. Y en mayo del 2010, perdió su condición de ser el objeto humano que más tiempo ha funcionado allá, cuando el MER Opportunity alcanzó y sobrepasó esa cifra, y que, por cierto, sigue funcionando por allá, indagando por la superficie marciana.

Cuando, en algún momento de los años futuros, el hombre pise la superficie de Marte, buscará a Viking Lander 1 para colocar en él una placa. La leyenda escrita en placa dirá esto: Estación memorial Thomas Mutch. Así fue renombrado el vehículo en enero de 1982, tras conocerse la muerte del jefe del equipo de imágenes de la misión, que falleció en un accidente de escalada en el Himalaya.

Las próximas misiones a la Luna: GRAIL

Muy bien, pregunta de examen: ¿Lo sabemos todo acerca de la Luna?. Si contestáis que sí, pues bueno, decir que aún hay cosas que saber de nuestro satélite. Los que habéis contestado que no, saltaréis de alegría cuando hablemos de este proyecto.

Tenemos la Luna examinada casi al milímetro, tenemos mapas de minerales muy detallados, tenemos la topografía lunar completamente investigada, pero aún falta algún detalle. Uno de ellos es el del interior de la Luna, y su gravedad. Alguna sonda ha iniciado alguna investigación a este respecto, como la Kaguya japonesa, pero ésta era una sonda multipropósito, dedicada a un montón de cosas. Por lo tanto, se necesitaba una misión dedicada exclusivamente a investigar esta parte. Así, dependiente del programa Discovery, nació el proyecto GRAIL.

Como parte de este programa, la misión es económicamente barata, y utiliza tecnologías probadas. Aún así, sus objetivos son importantes. Su principal tarea es la de realizar un mapa de la gravedad lunar con una resolución no alcanzada antes. Además, investigará el interior de la Luna, averiguando hasta qué profundidad se extiende la corteza, la extensión del manto selenita, y el tamaño del núcleo de nuestro satélite. Otra de sus tareas es la de explorar subsuperficialmente las cuencas de impacto, para ver como han afectado de este modo a la Luna, y también intentará determinar el origen de los mascones Y un último detalle que investigará será el de averiguar la evolución temporal de la formación de la corteza y del magmatismo lunar. Casi nada.

La misión GRAIL (acrónimo en inglés de laboratorio de interior lunar y recuperación de gravedad) es una misión que se compone de dos sondas casi gemelas, y se basa, en sus parecidos objetivos a una misión similar, pero terrestre, GRACE. El diseño, por otra parte, de los vehículos deriva de un demostrador tecnológico llamado XSS-11 (un satélite con un final de misión ridículo). Del tamaño de una lavadora, son dos pequeños rectángulos, que equipan dos paneles solares fijos a cada lado. Su instrumental es austero, aunque no son los rocambolescos instrumentos que llevan otras sondas. Son solo emisores y receptores de ondas de radio. Llevan cada una un ensamblaje de alcance en banda Ka y una baliza de radiociencia. Son sondas casi gemelas porque parte de este instrumental está montado para que las ondas vayan de una sonda a otra. El otro instrumento enlazará con antenas terrestres, y así calcular la desviación del efecto Doppler. Utilizarán esta desviación para estudiar internamente nuestro satélite para obtener todos los datos necesarios para los objetivos de esta misión. Cada sonda dará un peso en báscula de 132 kg.

El día 8 de septiembre está previsto el lanzamiento, a bordo de un cohete Delta 2. Estarán colocadas en una pequeña fase de crucero, y así viajarán hacia la Luna, en un crucero de baja energía. En enero del 2012 se dejarán atrapar por la gravedad lunar, y una vez alcanzada la órbita de trabajo, a unos 50 km sobre la superficie lunar, las dos sondas serán liberadas, y se encontrarán a una distancia entre sondas de entre 175 y 225 km. Así, la misión comenzaría en marzo del 2012, y su misión principal durará unos 90 días.

Tener dos sondas a una altitud de 50 km. sobre la Luna es una magnífica plataforma para realizar magníficas imágenes, así que, gracias a los esfuerzos de una plataforma de divulgación del espacio para las escuelas, ámbas sondas portan una cámara, llamadas MoonKAM, o como lo han llamado, conocimiento lunar adquirido para escuelas medias. Previo registro, los profesores de esas clases propondrán al equipo de las cámaras una zona de la Luna que fotografiar, para así acercar a los alumnos las tareas de investigación lunar. Sin embargo, para ver las fotos que tomarán no hará falta registrarse, ya que serán publicadas en una sección de su página web preparada para ello. El registro es solo para que los que han solicitado las fotos, las reciban. Este proyecto está liderado por la ex-astronauta Sally Ride, la primera americana en órbita, en 1983 a bordo del transbordador Challenger. Este proyecto es parecido al de la JunoCam, pero más inmediato.

En este momento, las sondas GRAIL se encuentran en las instalaciones de Cabo Cañaveral, preparándose para su lanzamiento. Queda un mes para que sean elevadas, y aunque no será una misión espectacular, ciertamente nos traerán cosas realmente interesantes y desconocidas de nuestro satélite.