Ventana al Espacio (XXXVII)

La galaxia NGC 3370, desde el Hubble.

Gigantes de la exploración espacial: Venera 15 y 16

Tras la Luna, el lugar en que cosecharon notables éxitos los soviéticos fue en Venus. En 1967, la Venera 4 analizaba la atmósfera venusina in situ, en 1970 la Venera 7 aterrizaba en Venus y nos mandaba información desde allí. En 1975 las Venera 9 y 10 mandaban imágenes desde la superficie de Venus, mientras que los orbitadores giraban alrededor del planeta realizando un mapa básico mediante radar, y en 1982 las Venera 13 y 14 tomaron imágenes en color de sus lugares de aterrizaje y analizaban la composición del suelo. Solo les quedaba una cosa por hacer: realizar mapas detallados de la superficie de Venus usando radares más potentes. Esa fue la misión de las Venera 15 y 16.

Estas dos sondas eran el punto final del programa Venera, y obviamente se esperaba que fueran la demostración de la alta tecnología soviética. Como era imposible usar cámaras de televisión para tomar imágenes de la superficie desde la órbita, se pudo comprobar que las ondas de radar si penetraban la atmósfera, y nos proporcionaban relieves de su superficie. Esta manera de cartografía se probó desde radiotelescopios basados en Tierra. Luego, las Venera 9 y 10 y la Pioneer Venus Orbiter equiparon sistemas de radar con los cuales se conseguían mapas muy generales, sin revelar estructuras menores a 70 km. Entonces, para el broche de oro al programa venusiano, para sus dos últimas sondas fabricaron un sistema de radar mucho más potente, que sería el equipo principal de la misión.

Para el diseño de las Venera 15 y 16, se utilizó el diseño base estrenado por las misiones Mars en 1971, y que había proporcionado excelentes resultados desde 1975 en Venus. El cuerpo central de las sondas era un cilindro de 5 metros de largo y 60 centímetros de diámetro. La novedad era que sustituía el soporte para las sondas de aterrizaje (evidentemente suprimidas para esta misión) por la gran antena de radar. En la parte inferior se encontraba el módulo de propulsión, y a cada lado del cilindro, los paneles solares. El instrumental, por primera vez, era austero: detectores de rayos cósmicos (seis sensores), un detector del plasma del viento solar, un espectrómetro infrarrojo Fourier, y el equipo de radar (Polyus-V SAR, o radar de apertura sintética), basado en una antena parabólica de 1'4 metros de alto y seis metros de punta a punta, y el sistema radiométrico Omega, en una antena de un metro de diámetro. Para comunicaciones, adosada al cilindro, estaba una antena de telecomunicaciones de 2'6 metros de diámetro. En el momento de lanzamiento, la Venera 15 pesaba 5.250 kg. y la Venera 16 5.300.

Las sondas fueron elevadas mediante sendos cohetes Proton-K (2 de junio de 1983 la Venera 15, 7 de junio del mismo año la 16), y sus travesías duraron cuatro meses hasta el nuboso planeta. Adoptaron sus órbitas polares el 10 y 14 de ocubre de ese mismo año, para luego refinar su órbita para alcanzar las de trabajo. Ámbas sondas realizaban órbitas altamente elípticas (1.000 x 65.000 km.) de una duración de 24 horas. El perigeo coincidía cerca del polo norte, por lo que el SAR de las sondas solo podían cubrir una gran extensión del hemisferio norte. Había una diferencia de un grado entre la órbita de una sonda y otra, por si la primera no podía examinar una zona, la segunda realizaba la tarea.

El sistema de radar funcionaba en esencia de esta manera: el radar enviaba una secuencia de códigos de 127 pulsos, emitiendo un haz de radar cada 1'54 milisegundos. Cuando el haz de radar rebota en la superficie la reflexión de la superficie queda grabada en un receptor, para luego pasar a un sistema de grabación digital, que procesa los datos para formar la imagen. Además, usando el sistema Omega, usando una señal de radio, determinaba la altitud. Así, la imagen procesada por el sistema de a bordo pasa al sistema de almacenamiento de la sonda, para su posterior envio al centro de control, donde los datos volverán a ser procesados para tomar su aspecto definitivo. En cada pasada, el SAR realizaba tiras de la superficie, de 120 km. de ancho y 7.500 de largo, y debido a la lenta rotación de Venus, la siguiente tira poseía una parte de la anterior, proporcionando así una cobertura completa del área examinado.

En total, durante 8 meses de operación (hasta julio de 1984) realizaron una cartografía de Venus desde el polo norte hasta la latitud 30º N, con una resolución máxima de 1 km. En total, ambas sondas examinaron un 25% de la superficie venusiana, hallando cráteres, montañas, y sobre todo, terrenos muy llanos, seguramente formados a causa de las teorizadas erupciones volcánicas. Las imágenes en sí, la verdad es que si bien mostraban las arrugas del terreno, no poseían mucha claridad, pero en fin, no es para quejarse, desde luego. Estos fueron los primeros mapas más o menos detallados del planeta, que luego serían corregidos y aumentados.

Las Venera 15 y 16 fueron las últimas sondas exclusivas que la URSS lanzó hacia ese planeta. Las siguientes (y últimas) que lo examinaron fueron las Vega 1 y 2, con destino al cometa Halley, si bien aprovecharon ese encuentro para enviar cada una tanto sondas de aterrizaje como los primeros globos atmosféricos que han flotado en la atmósfera de otro planeta. Desde entonces, no han vuelto.

Desde luego las Venera 15 y 16 han sido sondas históricas por el simple hecho de haber realizado la primera cartografía detallada de este planeta, y las primeras en equipar sistemas de radar para cartografía avanzados. Y sin duda, realizaron un gran trabajo.

El sistema solar interior

Nuestra parcela en la Vía Láctea se compone de cometas, asteroides, satélites, planetas, y una estrella. Esto no es novedad, ya que los que leeis esta crónica conoceis de lo que está formado. Pero creo que es la obligación de este humilde cronista hablar de las características de los cuerpos principales de nuestro sistema solar, empezando desde nuestro Sol hasta el cinturón de asteroides, la línea divisoria que separa a los planetas telúricos de los gaseosos.

El Sol, o Helios, como nos gusta llamarlo, es, naturalmente, el astro principal del sistema solar, de ahí su posición central. Es una estrella tipo G en la secuencia principal, tiene un diámetro de 1.392.000 km., y es calificada como una enana amarilla. Él solito es el 99'9% de toda la masa completa del sistema solar, y rota sobre sí mismo en unos 25 días. Para nosotros es especial porque es la que nos permite vivir, ya que influye gracias a su luz al mantenimiento de la atmósfera. Está formado en gran medida de Hidrógeno, con una buena parte de Helio, y otros elementos en mejor proporción. Su temperatura media en la "superficie" es de unos 6.000º C. El Sol, y por añadidura todas las estrellas del universo, es un gigantesco reactor nuclear que quema hidrógeno para alimentar los procesos que lo hacen tan brillante. También es importante porque nos protege de la radiación interestelar y otros peligros menores que nos pueden llegar desde allí. Y por supuesto es importante para nosotros porque es la única estrella que podemos estudiar. Hemos visto sus manchas, sus violentas erupciones, hemos estudiado sus polos y su campo magnético, y desde luego, sus ciclos tormentosos y de calma, cada 11 años. Actualmente, Helios está siendo examinado por cuatro sondas, SOHO, SDO y el dúo STEREO, y actúan como sistema de alarma por si alguna llamarada solar puede alcanzarnos y estropear nuestros sistemas electromagnéticos.

Como sabéis, el primer planeta del sistema solar es Mercurio. Llamado en honor al mensajero de los dioses, es el más pequeño del sistema solar interior. Con un diámetro de 4879 km., es el segundo planeta más denso del sistema solar después de la Tierra, y su eje de rotación apenas está inclinado. Tarda 88 días en dar una vuelta al Sol, en la órbita más elíptica de los planetas interiores. La distancia media a Helios es de unos 58 millones de kilómetros, aunque su perihelio es de 46 millones, con un afelio de 69 millones, y además la órbita está inclinada 7º respecto a la eclíptica. Esto provoca distintas velocidades orbitales, siendo mayor durante el perihelio, decelerando en el afelio. Una rotación sobre sí mismo equivale a 58'7 días terrestres, y las particularidades orbitales de Mercurio provocan que haya regiones que no ven el Sol durante 176 días. Es el planeta con la mayor diferencia de temperatura entre el día y la noche, unos 600º C, siendo de 420º C la diurna, y de -180º C la nocturna. Su superficie está plagada de cráteres, cuencas de impacto, pliegues como si fueran arrugas, y muchos terrenos llanos. Su estructura más visible es la cuenca de impacto Caloris, de unos 1.550 km. de diámetro y con un interior liso, aunque con bastantes cráteres de tamaño medio. Su mayor cráter es Rembrandt, descubierto por Messenger en octubre del 2008, de unos 720 km. de diámetro. También se le califica de cuenca de impacto. Mientras, el mayor pliegue de Mercurio es el Discovery Rupes, que se extiende a lo largo de 650 km. en el hemisferio sur del planeta. Por último, hay un detalle que llama la antención en Mercurio: su campo magnético. Detectado por primera vez por la Mariner 10, no es ni por asomo tan potente como el terrestre, pero es lo suficientemente fuerte como para generar una magnetosfera que protege buena parte de la superficie, mucho más al hemisferio norte que al sur. En estos momentos, Messenger está examinando desde la órbita este bello astro.

Venus es ámpliamente conocido. Es considerado el lucero del alba y el vespertino, y en época de los romanos creían que eran dos astros diferentes, a los que llamaron Lucifer y Vesper. El segundo planeta del sistema solar es el más cercano a la Tierra (40 millones de kilómetros), y es prácticamente gemelo en muchas características. Su diámetro es de 12.104 km, siendo 650 km. menor que el terrestre. Es el tercer planeta del sistema solar en densidad, y el de mayor atmósfera entre los terrestres. Su estructura interna es casi un calco que la terrestre, y su masa es al menos un 80% el de la Tierra. Sin embargo, tiene características únicas. Su atmósfera es de dióxido de carbono, y posee una enorme capa de nubes de dióxido de sulfuro (a partir de 60 km.) que cubre permanentemente la superficie, y provoca una lluvia corrosiva de gotas de ácido sulfúrico. Todo esto provoca un efecto invernadero exacerbado. Si bien el calor del Sol es rebotado por la atmósfera y capa superior de nubes, parte de ese calor y de la radiación infrarroja si llega a la superficie, pero las nubes impiden que se vaya, incrementando la temperatura, haciendo que posea uno de los registros más altos del sistema solar (480º C). Gracias a las misiones cartográficas de las Venera 15 y 16 y de la Magallanes, hemos conseguido al fin averiguar que hay debajo de las nubes. Un 80% de la superficie son tierras llanas, planicies formadas por innumerables erupciones volcánicas. Han sido vistos hasta 167 edificios volcánicos. Posee algo menos de 900 cráteres de impacto, y su región más alta es en Maxwell Montes, concretamente el Cleopatra Patera, de unos 11.500 metros. El cráter más grande es Stanton, de 107 km., y uno de los más célebres es Golubkina, de 28. La órbita de Venus es la más circular entre los planetas del sistema solar, estando en el afelio a 109 millones de kilómetros, mientras que su perihelio es de 107.4 millones de kilómetros. La media es de 108. Tarda en orbitar el Sol en 224 días, y 243 en una revolución propia. Su eje de rotación, según convenciones, está a 2º, aunque la realidad es que está a 177'9º, por lo que el planeta está al revés, y rota al revés. No sabemos qué cataclismo provocó este cambio. Venus Express sigue allí para indagar en esta y otras cuestiones.

Y ahora, la Tierra. ¿Qué podemos decir de nuestro planeta? Varias cosas. Para empezar, es el tercer planeta del sistema solar, quinto por tamaño, es el más denso, y posee un campo magnético muy poderoso que nos protege de casi todo lo que el Sol nos suelta. El díametro ecuatorial terrestre es de 12.756 km, siendo el polar de 12.714. La órbita está en la misma eclíptica, y su distancia media al Sol es de 150 millones de kilómetros, aunque su perihelio es de 147 millones, correspondiendo el afelio a la distancia de 152. La atmósfera está compuesta de un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno, y el resto de otros gases. La hidrosfera ocupa un 75% de la superficie total del planeta, y el monte más alto es el Everest, con sus 8848 metros. Sin embargo, si contáramos desde su nacimiento real hasta la punta, el más elevado de la Tierra es el volcán Mauna Kea de Hawaii, que supera los 10.000 metros, aunque solo 4.205 sobresalen del océano. La Tierra tiene cráteres de impacto, aunque no lo parezca. El mayor es Vredefort, en Sudáfrica, de 300 km, y el más célebre es el cráter Barringer, o Meteor, situado en Arizona, de apenas un km. de diámetro. Y luego está la Luna. Selene, como también la llamamos, es el quinto satélite del sistema solar por tamaño (3.476 km.), y es un 1/81 del tamaño de la Tierra. Es el único satélite con estas proporciones con respecto a su planeta. Es un erial sequísimo, cálido durante el día (120º C) y gélido por la noche (-105 º C), tarda 28'7 días en orbitar la Tierra y en dar una vuelta sobre sí mismo, en una órbita de una inclinación de 5º. La distancia media a la Tierra es de 384.000 km., siendo el perigeo de 363.000 km., mientras que el apogeo lo realiza a 405.000 km. Las dos caras de la Luna son muy diferentes, con grandes mares en la cara visible, y cientos de miles de cráteres en la oculta. El mayor cráter lunar es el Apollo, de 537 km. de diámetro en el hemisferio sur de la cara oculta. Tenemos la Luna ámpliamente examinada, y todavía está la Lunar Reconnaissance Orbiter, enseñándonos cosas que no se habían visto hasta ahora.

Marte, el planeta Rojo. No necesita más presentación, aunque es el primer planeta más allá de la Tierra, al que se llega a aproximar a 56 millones de kilómetros. Su órbita es bastante elíptica, estando en el perihelio a 207 millones de kilómetros del Sol, mientras que en el afelio dista de él 249 millones, haciendo una distancia media de 227. Su órbita está inclinada 1'8º con respecto a la eclíptica. Posee un diámetro ecuatorial de 6.792 km., siendo el polar de 6.752. Su tenue atmósfera está formada principalmente por dióxido de carbono, y aún está escapando al espacio. Tarda 687 días en orbitar al Sol, y 24 horas y 37 minutos en girar sobre sí mismo. Su eje de inclinación es de 25º, y posee dos casquetes helados en los polos. En cuanto a la geografía, quién no ha soñado con sobrevolar a vista de pájaro el Valles Marineris, o escalar la mayor elevación del sistema solar, el Olympus Mons, con sus 21.171 metros. Su temperatura en superficie puede bajar hasta -125º C en el polo sur, mientras que en verano, en el ecuador, el suelo de Marte puede llegar a +22º C, pero eso en el suelo, ya que si subiéramos, en el aire, solo un metro, la temperatura ya es bajo cero. El mayor cráter lunar es el Schiaparelli, al este de Terra Meridiani, de 461 km. de diámetro, siendo el Cassini el segundo mayor, con 412 km. Hemos hablado tanto de este planeta que es ya por todos conocidos, y conociéndolo aún más, para eso tenemos allí a Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter y a Opportunity, y de camino está el Curiosity. Y están Fobos y Deimos también por todos conocidos.

En los siguientes capítulos hablaremos del cinturón de asteroides, del sistema solar exterior, y el cinturón de Kuiper. Así podréis saber un poco más sobre todos estos rincones del sistema solar.