¿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.