La Tierra desde Marte, desde MRO.
miércoles, 31 de diciembre de 2014
Resumen del año 2014
Se acaba el año y toca resumir. Este 2014 será siempre recordado por
un hecho histórico, bueno, dos: la primera vez que una sonda espacial ha
entrado en órbita de un cometa, y la primera vez que una sonda se ha posado
sobre un cometa. Por supuesto, nos referimos a la misión europea Rosetta y su lander Philae. Todo dependía de que el orbitador despertara el 20 de
enero, y lo hizo, con algo de
suspense. Después de diversos meses volviendo a
su estado plenamente operacional, comenzó a maniobrar para alcanzar su
objetivo, el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko hasta que, al fin el 6 de agosto,
llegó. Si bien esto era importante, crucial fue seleccionar un lugar para que Philae aterrizara. Tras escogerlo, el
pequeño lander fue soltado el 12 de noviembre para un descenso a ciegas de 7
horas. Después de dos problemas técnicos con sus sistemas de aterrizaje y
anclaje, y después de tres aterrizajes, se convirtió en el primer objeto
artificial en posarse sobre una superficie cometaria. Por desgracia, tras 64
horas, la batería se agotó, pero al menos pudo transmitirnos información e
imágenes del entorno que le rodeaba. Un triunfo tras muchas horas de angustia.
Por otra parte, en Marte no hemos tenido demasiado movimiento hasta la llegada
de las dos misiones lanzadas a finales del año pasado. Ahora mismo son siete
las que operan en el planeta rojo, tras recibir el 22 de septiembre a MAVEN y el 24 del mismo mes a MOM. Pero las casualidades cósmicas a
veces deparan sorpresas, y el 19 de octubre
un cometa de la nube de Oort, el C/2013
A1 (Siding Spring), se aproximó a 139.000 km. de Marte, y todos obtuvieron
resultados fascinantes. Por supuesto, todos los vehículos han estado cumpliendo
sus tareas, y sin duda lo más importante se ha hecho de rogar. Ha llegado desde
Curiosity, y nada menos que lo que
fue a buscar. El lugar en el que amartizó, el cráter Gale, en tiempos
pretéritos hubo masas sostenidas de agua que crearon el pico central, el Aeolis
Mons. Sin embargo, el camino hasta llegar a donde está ha sido dramático, ya
que un terreno excesivamente pedregoso provocó daños muy graves a las ruedas,
lo que ha llevado a cambiar el plan de viaje, y a empezar antes de lo que
pensaban la exploración del pico central. Y en la otra punta del planeta,
Opportunity, incansable, continúa recorriendo
el cráter Endeavour, aunque ha sido noticia más por los problemas de su memoria
flash (que todavía se mantienen) que por resultados. Eso no le ha detenido, y
si todo va bien, el año que viene alcanzará otro lugar prometedor del borde del
cráter: el llamado Marathon Valley, con abundante mineral arcilloso que sin
duda Opportunity investigará. Sin
olvidarnos de Saturno, por supuesto. Un año más de Cassini por el señor de los anillos (y han hecho 10) ha dejado
también poca cosa, pero curiosa, y relacionada con la región de los grandes
lagos de Titán. Es algo que parece aparecer y desaparecer, y que la gente de la
misión llama “Isla Mágica”. Pensado inicialmente como un problema del sistema
de radar de imágenes, que fuera visto también por su espectrómetro de
infrarrojos no dejaba lugar a la duda de que esa formación localizada dentro de
uno de los lagos del polo norte del satélite es real, aunque no saben por qué
tiene ese comportamiento. Otra nueva desde
allá proviene de Encélado, con la
constatación de la casi confirmada existencia de una reserva de agua líquida
bajo su helada superficie, y que los géiseres que la expulsan a alta presión y
velocidad son 101. Y sobre telescopios, muchas cosas: desde la supernova en la
galaxia M82 (SN 2014J) observada por todos los observatorios espaciales
existentes, más exoplanetas, incluyendo el más próximo a la Tierra en tamaño y
masa (Kepler-186f), descubrimientos de las
enanas marrones más cercanas a
nosotros (a apenas 7.2 años luz, casi nada), cálculos de cúmulos galácticos
sumamente pesados, el inicio de la misión del estupendo cartógrafo estelar Gaia y un renacimiento, el del cazador
de exoplanetas Kepler, con su misión
K2, no solo encargada de detectar nuevos exoplanetas (que lo ha hecho), también
todo lo que se ponga por delante de su plano focal. Todo un triunfo de la
imaginación. Sobre la ciencia terrestre, de momento sin novedad decente en el
frente, ya que hay menos hielo en los polos, la contaminación sigue (aunque ha
disminuido en algunas zonas notablemente, en otras aumenta) y todas esas cosas.
Por ahí arriba también ha habido cosas interesantes. Dawn sigue acercándose a Ceres, a donde llegará en tres meses, New Horizons sigue sin problemas hacia
el sistema de Plutón, Juno mantiene
paso firme hacia Júpiter, y MESSENGER,
en los últimos meses de su extraordinaria tarea acercándose más que nunca a la
superficie de Mercurio. En la ISS, mientras que por la órbita no ha habido
excesivos
problemas, el programa de misiones de abastecimiento comercial CRS
recibió su primer golpe cuando el lanzador Antares
falló en poner la última nave Cygnus
en órbita con suministros para el complejo. A pesar de este explosivo fallo, el
retraso ha sido menor, y los planes para volver a volar parecen sólidos. En
cuanto a la lista de altas de este año, es numerosa, sobre todo en cuanto a
ciencia terrestre: GPM Core en
febrero, Sentinel-1A en abril, Daichi-2 en mayo, los satélites de
observación español Deimos-2 y
francés SPOT 7 en junio, el
esperadísimo OCO-2 en julio, el
sistema detector de
.jpg)
vientos ISS-RapidScat
en septiembre, la misión china de prueba Chang’e 5 T1 en octubre y las sondas espaciales Hayabusa-2 y PROCYON japonesas en diciembre. Sobre la lista de bajas, pequeña.
Por un lado, el pequeño medidor de energía solar AcrimSat (realmente se perdió a finales del año pasado, por una
posible avería de la batería), el explorador lunar de la NASA LADEE (por acabar su combustible), la posible pérdida del averiado rover lunar
chino Yutu (por sucumbir a los
cambios de temperatura lunares), y la que duele de verdad, la tímida pero
resultona Venus Express, la única
sonda que teníamos al calor de la diosa, por agotamiento del combustible. No
cabe duda que la echaremos de menos. Y por aquí han acaecido otras cosas
interesantes, aunque sin duda lo más importante es el exitoso primer vuelo de
la nueva nave tripulable MPCV-Orion
que, en esta ocasión, en la punta de un Delta-4H,
ejecutó su misión de prueba sin problemas. Y todo lo que nos espera para el
2015: Más Cassini por el muro de las
rarezas, el séquito marciano a toda máquina, Rosetta con su misión de escolta cometaria (y quién sabe si el
renacer de Philae), el fin de misión
de MESSENGER, la puesta en órbita de
nuevas misiones al planeta Tierra (como SMAP,
DSCOVR, el instrumento CATS a la ISS,
el cuarteto MMS, los Sentinel-2A y 3A), y la que será la salsa del próximo año: las llegadas, en
marzo, de Dawn al asteroide Ceres, y
en julio, el sobrevuelo de New Horizons
al sistema de Plutón. Mucho promete, y trataremos de estar aquí para relatarlo.
jueves, 18 de diciembre de 2014
Aventureras del sistema solar: Deep Space 1
El programa New Millenium fue creado en 1994 por la NASA a la vera del
programa Discovery, con el objetivo de conseguir vehículos más baratos y
sencillos en respuesta a la política Faster, Better, Cheaper, promocionada por
el recientemente elegido director general de la NASA. Con estos dos programas
se buscaba simplificar las misiones futuras y reducir sus dimensiones y sus
costes, sin con ello renunciar a la adquisición de resultados científicos de
una calidad sin precedentes.
Tras la apertura oficial del programa, se creó un grupo de trabajo
para señalar los caminos a seguir para desarrollar las nuevas tecnologías que
en el futuro deberían ser implementadas tanto en los orbitadores como en los
aterrizadores. Sin embargo, este grupo llegó a la conclusión de que no solo
deberían quedar restringidos al desarrollo de estos novedosos elementos, por lo
que era necesaria la creación de programas de prueba en las condiciones reales
de operación. Esto significaba, en definitiva, que el programa fabricaría sus
propios vehículos espaciales sobre los que montarían estas nuevas tecnologías.
Así, prepararon dos caminos a seguir: por un lado, se fabricarían satélites
para colocarlos en la órbita terrestre, como el tipo denominado Earth Orbiter (renombrado poco después
como Earth Observing), cuyo primer
ejemplar (Earth Observing-1)
equiparía un sistema de adquisición de imágenes tanto en visible como en
infrarrojo para echar mano, entre otros, a granjeros o geólogos, a la vez que
servía como modelo para poder fabricar cámaras espaciales de menor tamaño y
reducida masa, sin renunciar a la calidad y la sensibilidad. La segunda clase
era la más ambiciosa, la Deep Space.
Como su nombre indicaba, se tratarían de vehículos que abandonarían la órbita
terrestre para someter a las nuevas tecnologías a las condiciones de
funcionamiento que deberían considerarse “normales” en el futuro. Por lo tanto,
una vez creado este programa se presentaron los dos primeros proyectos de misión
para su desarrollo inmediato. Uno de ellos se asociaba al recientemente creado
programa marciano, y volarían al planeta rojo como parte de la misión para
1999. Se trataba de dos pequeñas sondas gemelas que contactarían rudamente con
la superficie, pero que sobrevivirían, para desplegar un taladro perforador.
Junto con esto, incorporaban lo último en miniaturización: chips, procesador,
batería, transmisor e incluso instrumental científico, para intentar buscar
rastros de agua. El otro era una nave de diseño tradicional, pero con el
encargo de probar tanto hardware como software de diseño avanzadísimo. Su
nombre, Deep Space 1.
Desde los tiempos primitivos de la exploración espacial, no se había
preparado una nave con tanta tecnología a probar. Sin embargo, tuvo tal
restricción de presupuesto (la mayoría se lo llevaba el desarrollo de los
nuevos elementos) que para su fabricación se tuvo que recurrir a la misma
receta aplicada para la elaboración de Magallanes:
utilizar los componentes de repuesto dejados por misiones anteriores. Como
resultado, Deep Space 1 usó gran
parte de lo dejado tras la fabricación de la mítica Mars Pathfinder. Con esto, y la elección de un lanzador
razonablemente económico, dio como resultado una economía de realización de la
misión casi a la altura de las del programa Discovery.
Deep Space 1, vista por
primera vez, no se diferenciaba de otras anteriormente diseñadas por la
agencia. El bus de la sonda era de forma octogonal, fabricado en aluminio, con unas medidas de 1.5 metros de alto, 1.1 de ancho y 1.1 de fondo (una vez colocadas las mantas de protección térmica, el módulo de propulsión de forma cilíndrica y las electrónicas, las medidas eran 2.5 x 1.7 x 2.1), los paneles solares nacían de cada lado, alimentando a una batería de níquel hidrógeno, colocada en la denominada cara solar (llamada así obviamente porque era el lado que ofrecía al Sol). La mayoría del hardware de la nave estaba colocado en la parte exterior, para un más fácil acceso para los técnicos en las fases de montaje y pruebas, mientras que los tanques de combustible estaban montados en su interior. Estaba estabilizada en sus tres ejes, utilizando como sistema de control de actitud un sensor solar (en la cara solar), un escáner estelar, un grupo de propulsores químicos (cuyas electrónicas de gestión eran partes dejadas de la misión Pathfinder) y una unidad
de medición inercial. Para comunicarse con el centro de control portaba tres
tipos de antenas. La de alta ganancia era un repuesto dejado de la construcción
de Mars Pathfinder, formada por un
pequeño disco de 30 centímetros, fijado mediante unos soportes a un lateral de
la parte superior de la estructura de la sonda en la cara solar, y
proporcionaba el enlace principal de comunicaciones con Tierra. Para las fases
iniciales de crucero y/o casos de modo seguro, montó tres antenas de baja
ganancia omnidireccionales, también repuestos dejados por Pathfinder. Dos de ellas fueron montadas al lado de la de alta
ganancia, con una mirando hacia delante y otra en dirección solar, mientras que
la tercera estaba montada en la parte inferior, mirando hacia atrás. La tercera
antena era parte de uno de los experimentos tecnológicos a realizar. El
ordenador de a bordo también estaba elaborado con partes de repuesto del
aterrizador marciano, y alojado en una unidad de electrónica integrada, situada en el lado 
Como habréis comprobado en este último casi interminable párrafo, a
pesar de sus reducidas dimensiones, era un vehículo con un altísimo grado de
complejidad, por lo que suponía una misión de alto riesgo para la NASA, no solo
porque equipaba esas 12 novedades tecnológicas, que además, la inmensa mayoría
de ellas tendrían que trabajar perfectamente, y a la vez, mientras que los
elementos considerados estándar con los que fue dotada, tales como el escáner
estelar, el ordenador o el sensor solar, eran ejemplares únicos. Deep Space 1 poseía una redundancia
enormemente limitada o nula, lo que aumentaba aún más el riesgo de la misión.
Los primeros tests tuvieron lugar en los paneles solares, para
comprobar su rendimiento y sus características eléctricas. Así, el 31 de
octubre practicaron una serie de maniobras con los paneles solares,
principalmente para encontrar el mejor ángulo para una captación más eficiente
de energía. Tras determinar su comportamiento (y ver la precisión del
alineamiento con el Sol, que hizo innecesarios cambios en su software),
comenzaron a probar el resto de sistemas. El primer encendido del motor iónico
tuvo lugar el 10 de noviembre, aunque solo estuvo en marcha algo más de cuatro
minutos debido a un apagado prematuro. Después de analizar el problema, se
determinó que en las rejillas eléctricas habían quedado restos de algún gas y
material expulsados tras la separación entre la sonda y la etapa superior. A
base de apagados y encendidos, las rejillas fueron limpiadas, y el 24 de
noviembre por fin se puso en marcha sin problemas, y estuvo funcionando durante
dos semanas. Antes, AutoNav había sido activado, para completar sus primeras
pruebas, entre ellas utilizar MICAS para localizar asteroides, necesarios para
su orientación. Para ello, maniobró a la sonda para que la cámara adquiriera
imágenes del fondo estelar, y sin necesitar asistencia del personal de la
misión. A pesar de entrar en modo seguro por perder de vista al Sol, la prueba
fue satisfactoria. Las pruebas con el motor iónico, principalmente durante los
primeros cinco días, se centraron en el funcionamiento del sistema de
regulación de impulso. El nivel mínimo era el 0, el más alto, 111. Entre los
días 24 y 30, modificaron el nivel de impulso entre el 6 y el 90, para
comprobar el ratio de consumo eléctrico. Así, en conjunción con nuevos
experimentos con los paneles solares, a los cuales por primera vez se les pedía
una alta demanda de energía, se comprobó que, en aquel momento, el nivel óptimo
entre impulso y consumo eléctrico era el 83. Si aceleraba un poco más, entonces
era necesario que la batería apoyara el funcionamiento del propulsor. El 8 de diciembre
el motor iónico fue apagado. Había funcionado más de las 200 horas previstas
inicialmente antes del comienzo de la misión. De esta manera, se adquirió la
experiencia necesaria para operarlo, y sobre todo se comprobó la cantidad
práctica de impulsión que proporcionaba, a base de medir el desplazamiento
Doppler a través del sistema de comunicaciones y las antenas de la Red de
Espacio Profundo.
El mismo día que se apagó el motor, se activó el experimento PEPE y el
amplificador en banda-Ka. El instrumento de plasma comenzó a analizar el
entorno que le rodeaba, y pudo detectar exitosamente el viento solar. Cuando el
propulsor volvió a ser activado, empezó a estudiar cualquier efecto que el
chorro de iones pudiera provocar. A su vez, la sonda comenzó a transmitir en
esta banda, con un ratio inicial cuatro veces superior al que se conseguía con
los sistemas tradicionales en ese momento. Durante las semanas que siguieron se
comprobó que se podía configurar el ratio de transmisión en 14 niveles
distintos. Tras esto fue apagado para su posterior reactivación en enero de
1999. MICAS fue encendido el 11 de diciembre para comenzar a adquirir datos. Ese
mismo día el motor iónico fue encendido de nuevo brevemente para unos breves
chequeos. El 18 de diciembre, AutoNav fue programado para que tomara posesión
de la navegación de Deep Space 1. Su
primera operación fue preparar el motor iónico para su encendido, para luego
ordenar su puesta en marcha tras comprobar su posición en el espacio.
En el mes de diciembre también
se realizaron las pruebas definitivas del transpondedor. A su vez AutoNav
manejó eficientemente la impulsión del motor iónico, actualizando los perfiles
de trayectoria y empuje para responder al esquema de vuelo almacenado en el
ordenador. A mitad del proceso de impulsión, suspendió temporalmente el
funcionamiento del motor para usar a MICAS para que adquiriera imágenes, y
realizó los giros necesarios para un escaneo completo del fondo estelar. Con
esto se pudo hacer una mejora en el software de procesamiento de imágenes,
además de dar los primeros detalles de su rendimiento. Tras esto, el motor
iónico se volvió a encender, y así estuvo hasta el 5 de enero de 1999,
finalizando el primer segmento de impulsión de la misión, acumulando 850 horas
de funcionamiento exitoso.
Inmediatamente después, se envió nuevo software de control para PEPE,
para que luego, dos días después pudiera ser configurado a su tasa máxima de de
recolección de datos científicos, combinándose con el instrumento CAPS de la
sonda Cassini en el estudio del
viento solar. Posteriormente, con otra mejora de software se le añadió la
posibilidad de detectar los iones emitidos por el motor iónico. De esta manera
se quería diferenciar entre el soplo más leve del viento solar y el chorro del impulsor.
El mes de febrero fue el destinado a probar la baliza de monitorización, y los
resultados mostraron el buen rendimiento del sistema, y durante el transcurso
de la misión primaria se usó este elemento para probar los distintos
componentes. AutoNav también comenzó a
aumentar sus capacidades, cuando la sesión semanal de adquisición de imágenes
para su orientación comenzó a hacerlas por su cuenta, sin supervisión del
equipo en Tierra, junto con la primera determinación de su posición en el
sistema solar, algo que ninguna otra sonda podía hacer por su cuenta, y la
Estructura Multifuncional fue activada por primera vez el día 26, y desde
entonces, hasta septiembre, la información adquirida estaba en buen acuerdo con
las previsiones previas al lanzamiento de la misión. Un día antes de la MFS,
llegó la a activación de PASM, que proporcionó, todo el tiempo que funcionó,
información acorde a las predicciones. A medida que la misión avanzaba, MICAS
acumuló un volumen de de datos importante, a base de apuntar y tomar imágenes
de los objetivos a los que apuntaba, entre ellos Marte, tras retirar la tapa
protectora.
A medida que se aproximaba a su objetivo, AutoNav por fin pudo
utilizar su pleno potencial. Hasta el 12 de abril, el software había actuado
basándose en el perfil de trayectoria cargado en el ordenador. A partir de
entonces, el sistema manejó la navegación de Deep Space 1 usando sus propios cálculos, ordenando por su cuenta
al motor iónico a proporcionar el impulso necesario para cumplir con la fecha
de llegada. El 27 de abril, ordenó el apagado. Habían sido seis semanas de
funcionamiento continuo y había operado exitosamente, consumiendo apenas 5 kg.
de xenón y cambiando la velocidad de la
sonda en 300 metros por segundo. Un enorme salto adelante.
A comienzos de mayo, la calibración y las pruebas de MICAS habían
concluido. El rendimiento del sistema había decepcionado: las cámaras visibles
se mostraron menos sensibles a lo proyectado y las imágenes se encontraban
distorsionadas a causa de la dispersión de la luz provocada por el escudo solar.
También se detectaron otros pequeños problemas en las cámaras, causados por la
posición en la que el instrumento había sido colocado en la sonda, y también
por la disposición interna del aparato. En especial, el sensor CCD, construido
defectuosamente, sufría de saturación cuando fotografiaba objetos brillantes,
por lo que en ese momento se le consideró poco adecuado en los últimos minutos
durante las maniobras de encuentro futuras. Se consideró que eran problemas
subsanables en versiones posteriores del sistema. Gracias al desarrollo de un
nuevo software, se pudieron corregir estos efectos sobre las imágenes. Sin
embargo, el sensor ultravioleta se demostró como enormemente problemático. Un
fallo electrónico desembocó en que los datos recogidos por el aparato no
pudieran manejarse apropiadamente, y por lo tanto fue incapaz de devolver
información científica, a pesar de que el propio sensor respondía a los
estímulos luminosos. El único que funcionaba tal y como se diseñó fue el
detector de infrarrojos. Tras esto, le llegó el momento al RAX.
RAX no había sido diseñado para controlar a Deep Space 1 durante toda su misión. Así, fue programado para
manejar el motor iónico y otros sistemas escogidos, y el 17 de mayo se inició
el periodo de pruebas de 48 horas de duración. En la mañana del 18, cuando el
sistema debía haber ordenado al motor iónico que se desactivara, EXEC no
transmitió la orden. Esta anomalía obligó a paralizar el experimento, y la
sonda empezó a transmitir telemetría sobre el suceso. RAX seguía en
funcionamiento, y así, tras analizar el problema (con la utilísima asistencia
del sistema de autodiagnóstico Livingstone del software) se determinó que había
un pequeño “gusano” en el programa. Tras esto, se ordenó detener el experimento
por completo, que estaba completado en un 70%. Una vez corregido el problema,
el 21 de mayo se realizó lo que quedaba del experimento. Resultó un éxito, no
solo en cuanto a la planificación y la ejecución de las órdenes, sino que el
programa de autodiagnóstico resolvió los tres problemas simulados que el equipo
de Tierra colocó a bordo. Por un lado, se enfrentó con una unidad electrónica
con un pequeño fallo. El sistema solucionó el problema apagando y encendiéndolo
de nuevo. El segundo era un sensor que proporcionaba información errónea, que
el RAX solucionó ignorando el sensor tras determinar que era poco fiable. Y en
tercer lugar, tuvo que lidiar con un propulsor que estaba atascado en posición
de apagado. El software lo detectó y encendió un modo mediante el cual no
dependería del propulsor. Una vez concluyó el experimento, volvieron a poner a
la sonda a su configuración normal, (a la vez que iniciaron los experimentos
con el LPE) y empezaron a preparar el sobrevuelo a su objetivo. Ya había
acumulado más de 75 días de operación con el motor iónico.
El asteroide 1992 KD, ahora conocido como 9969 Braille, se consideró
como objetivo a causa de su extraña órbita, fuera del cinturón de asteroides.
Ésta transcurre fuera de la eclíptica, a distancias entre un poco más de la
distancia Tierra-Sol en su punto más cercano, y a mitad de la distancia Tierra-Júpiter
en su más lejano. Se estimaban unas dimensiones de entre 1 y 5 km. de diámetro,
con una forma alargada. Apenas era brillante, y a causa de eso no se podían
descubrir muchas cosas acerca de él. Usando una red de telescopios en Tierra
con detectores especiales se observó la huella espectral del asteroide,
sugiriendo que su composición podría ser similar a la del gran asteroide Vesta.
Este fue el objetivo de una sonda espacial menos estudiado desde Tierra, y con Deep Space 1 lo que se buscaba era
determinar su tamaño, forma, geografía, composición (mediante MICAS), así como determinar si influía en el viento solar
y cómo (a través de PEPE y los instrumentos de diagnóstico del motor iónico).
El objetivo era alcanzarlo el 29 de julio, y convertir a esta sonda en la que
más cerca había pasado de su objetivo. La distancia esperada era de unos 15
km., aunque se confiaba en que pudiera pasar a menos de 5. Para su
aproximación, la sonda confiaría completamente en AutoNav para llevarla a la
distancia solicitada. Así, se esperaban adquirir imágenes de Braille con
niveles de resolución de hasta 30 metros.
Una vez se realizaron unos últimos cálculos, se esperaba que AutoNav
dirigiera a Deep Space 1 a pasar a
240 metros de la superficie de Braille. Sin embargo, la realidad del asteroide
complicó enormemente la maniobra. El pequeño tamaño del objeto, unido a su bajo
índice de luminosidad, provocó que AutoNav no fuera capaz por sí mismo de
encontrarlo, y cuando lo hizo, un problema del software provocó una entrada en
modo seguro en medio de una de las secuencias de adquisición de imágenes de
navegación. Cuando la sonda fue restaurada a su modo de operación, tuvo que
hacer las maniobras finales (asistencia del control
La conclusión tras el encuentro fue que, a pesar de la decepción que
supuso el no ver bien a Braille, había operado razonablemente bien. Como
AutoNav apenas tuvo la información necesaria, le costó horrores dirigirse a la
distancia programada, aunque las decisiones que tomó la llevaron en la
dirección correcta a pesar del problema en el ordenador. Así, siguió
recorriendo el espacio más allá de la órbita terrestre, continuando con sus
tests tecnológicos, hasta que el 18 de septiembre se cumplió el período de
misión principal.
Ese momento era importante. Se había previsto que, si tras el
encuentro asteroidal Deep Space 1
seguía funcionando correctamente, y la NASA lo aprobaba, se podría llevar a la
sonda a encontrarse con otros cuerpos del sistema solar. En la posición en la
que se encontraba, estaba en disposición de dirigirse a dos destinos distintos.
Primero, se aproximaría al objeto 107P/Wilson-Harrington, un cuerpo de
transición entre cometa y asteroide, ya que su última actividad cometaria se
observó en 1949. Deep Space 1 podría
sobrevolarlo en enero del 2001, y ver qué sucedía realmente en él. Después, alcanzaría el cometa
19P/Borrely, uno de los cometas de periodo corto más activos. El
sobrevuelo podría completarse en septiembre del 2001. Para reducir aún más el
presupuesto de total asignado a la ampliación, además de usar AutoNav junto con
el motor iónico, se usaría por primera vez de manera operacional la baliza de
monitorización.
Poco después de apagar el motor iónico (activado y proporcionando
empuje desde día y medio después del encuentro asteroidal), en octubre comenzaron
las pruebas para llevar a los instrumentos a su configuración científica,
incluyendo la validación final de MICAS. Esta había sido retrasada muchas veces
para probar otros componentes de a bordo, y aunque el problema de la luz
dispersada había sido caracterizado y mitigado, el rendimiento de los sensores
funcionales, en especial el APS no había sido estudiado por completo. Esta fue
una de las causas de la decepción en Braille: como se decidió emplear el APS
para adquirir imágenes científicas y secuencias para navegación, además de
colocar velocidades de obturación demasiado optimistas (el brillo real del
asteroide resultó ser muchísimo menor) nunca consiguió fijar la cámara de
manera continua sobre el objeto. Antes de centrar su atención en MICAS,
comenzaron a elevar el voltaje para el sensor medidor de iones de PEPE. Fijado
durante la misión primaria en -8000 a +8000 voltios, para obtener resultados de
alta resolución resultaba necesario elevar el voltaje al máximo, 15000 voltios
tanto positivos como negativos. Por desgracia, cuando lo estaban subiendo a
13000 en el lado positivo, después de alcanzar los 12750, cayó a 5500. Para
evitar daños en el sensor, y reteniendo la máxima resolución posible, se
configuró a -8000 a +5500 voltios. En cuanto a la cámara, aprovechó un
alineamiento afortunado con Marte (estaba a 55 millones de km.) para realizar
todo el juego de pruebas para los sensores CCD, APS e infrarrojo. Una vez
sustraídos los problemas conocidos, se demostró que el rendimiento de los tres
sistemas (y en esencia del sistema por completo) era el esperado antes del
lanzamiento, lo que sería de utilidad durante la misión extendida, de manera
que se aprovechó también para hacer un análisis infrarrojo de Marte durante 48
horas, aproximadamente dos rotaciones del planeta. Una vez finalizado el
experimento (que llevó además a apuntar a varias estrellas muy débiles),
regresó a actitud de crucero.
La fatalidad golpeó a la sonda pocos días después, el 11 de noviembre,
cuando el escáner estelar dejó de funcionar. Ya desde el principio mismo de la
misión había estado funcionando erráticamente, apagándose sin motivo y
encendiéndose usando los programas de a bordo, provocando incluso algún modo
seguro, achacado en ese momento a Autonav. Al carecer de esta herramienta, la
sonda desactivó los sistemas no esenciales y gestionó su orientación mediante
el sensor solar, a la espera de ayuda del control de misión. Esta avería además
provocó que la antena de alta ganancia no pudiera ser apuntada hacia la Tierra,
por lo que tuvo que recurrir a las de baja ganancia durante largo tiempo. Tras
largos esfuerzos, consiguieron restablecer la comunicación a través de la
antena principal (14 de enero del 2000) y comprender por completo la situación.
Efectivamente, el escáner estelar se había averiado, y no pudo recuperarse.
Esto era preocupante, ya que, en una misión como esta, se podría esperar un
fallo en alguno de los sistemas nuevos, pero no, el que se estropeó era uno de
los componentes estándar, y por lo tanto considerado fiable. El escáner estelar
era una cámara con un grandísimo campo de visión que adquiría imágenes del
fondo estelar para detectar las estrellas y compararlas con el catálogo de a
bordo. Sin éste sistema, la navegación era imposible, y podría condenar la
misión.
Esto no amilanó a los ingenieros del proyecto. Como disponía todavía
de MICAS, se desarrolló un software para que esta cámara cumpliera las
funciones del escáner estelar, a pesar de que el campo de visión era menor del
1% que el del sistema que sustituiría y con un ratio de transmisión cien veces
menor, aunque con una mayor sensibilidad. Después de varios meses de complicado
desarrollo, el programa se envió, y así la sonda volvió a recuperar el control sobre
su actitud, y el motor iónico reanudó su funcionamiento el 28 de junio. Eso sí,
el daño estaba hecho: al haber detenido durante 7 meses la impulsión del motor
iónico, la ventana de tiempo para alcanzar el Wilson-Harrington se perdió, por
lo que dirigieron a Deep Space 1, con
MICAS como escáner estelar, directamente hacia el cometa Borrelly. Otra
consecuencia del nuevo software fue que AutoNav no pudiera controlar más a la
sonda, aunque ésta pudo conservar cierta autonomía en su orientación. El resto
de la tarea de navegación corrió a cargo del escaso personal del centro de
control.
En esencia, la secuencia del encuentro con el cometa era idéntica a la
seguida con Braille, aunque tuvieron que tener en cuenta que la sonda carecía
de protección contra las partículas cometarias (y además, el hardware estaba
situado en el exterior), por lo que la distancia sobre su nuevo destino tendría
que ser mayor por obligación. También por obligación el encuentro tenía que
realizarse de manera autónoma, por dos motivos. Primero, el escaso personal de
control imposibilitaba la capacidad de reacción necesaria que existía en otros
proyectos. Y segundo, debido a la complejidad de las maniobras, y con el triple
propósito asumido por MICAS, tendrían que completar un nuevo software para que
la sonda pudiera cumplir el programa científico, y a la vez, mantener la orientación.
Es decir, había que usar la cámara para seguimiento estelar, luego configurarla
para la adquisición de secuencias de navegación, y por último, para la
recolección de instantáneas y datos científicos de interés. Todo un reto para
la misión y la programación. Para lograrlo, modificaron el funcionamiento de
RSEN, la Navegación de Encuentro de Estado Reducido, la parte de AutoNav para
autoseguimiento en los acercamientos a cuerpos celestes, para que actualizara
la distancia sobre el cometa y usarlo como base para controlar la actitud. De
esta manera, con una serie de comandos, se ejecutarían las secuencias del
encuentro en cascada, de manera que Deep
Space 1 manejara ella sola todo el proceso. Aún así, el encuentro era harto
arriesgado.
Llamada misión hiperextendida, y debido a la falta de destinos
científicos, se decidió volver a probar al menos 9 de las doce novedades que
cargó. De esta manera, el motor iónico, el espectrómetro PEPE, el amplificador
en banda-Ka, los paneles solares, la estructura multfuncional y los otros dos
de microelectrónicas fueron objeto de nuevos experimentos, a veces similares, a
veces distintos, para comprobar los efectos a largo plazo del ambiente espacial
sobre ellos. Huelga decir que pasaron la prueba con nota altísima otra vez.
A causa del fallo del escáner estelar, el combustible químico de los
propulsores de maniobra había sido usado con una alta tasa de consumo para
poder apuntar la antena principal hacia la Tierra (en septiembre del año 2000
apenas quedaban 9 kg.), y antes de encontrarse con Borrely existió la
posibilidad que éste se acabara antes de llegar. Por suerte no fue así, aunque
esto precipitó la decisión de dar por finalizada la misión el 18 de diciembre.
A pesar de que aún quedaba un 10% del xenón cargado inicialmente en la sonda, y
el motor iónico podía encargarse de las funciones de control de actitud, el
completo consumo de la hidracina de los propulsores llevó a considerar la
misión por concluida. Aún así, tras apagar el motor iónico y la mayoría de los
sistemas, el receptor de la sonda y la baliza de monitorización quedaron activos,
en el caso de que alguien en el futuro solicitara su uso.
De todas las tecnologías que este brillante demostrador tecnológico
probó, sin duda la más exitosa fue el motor iónico. Acumuló durante su misión
678 días de funcionamiento, muy por encima de lo proyectado inicialmente,
llevando a Deep Space 1 a dos cuerpos
menores del sistema solar. Los paneles solares concentradores también
cumplieron su tarea con mucha dignidad, proporcionando toda la energía
necesaria para que cumpliera todos sus objetivos. AutoNav también se consideró
un éxito, eliminando de sus tareas a los navegadores, sobre todo durante los
acercamientos a objetos tan pequeños. La baliza de monitorización también operó
como de ella se esperaba, al igual que el RAX. El pequeño transpondedor también
se desenvolvió con soltura, demostrando que con pequeños elementos el
rendimiento puede ser el mismo. El amplificador en banda-Ka dio resultados tan
positivos que un nuevo tipo de este sistema fue incorporado a la potentísima
sonda marciana Mars Reconnaissance
Orbiter. Y en cuanto a los instrumentos, MICAS funcionó bien, a pesar de la
sobrecarga de tareas a la que se vio sometido y también a pesar del problema
del sensor ultravioleta. Sin embargo, la sorpresa de la misión fue PEPE.
Funcionó tan bien que nos devolvió datos de una calidad sin precedentes, y
además demostró una versatilidad asombrosa. Y más importante aún: demostró que
el motor iónico tenía un efecto nulo tanto sobre la sonda como en el viento
solar.
Esta ha sido la última misión pionera de la NASA, y proporcionó nuevos
conocimientos sobre la operación de vehículos espaciales (principalmente
información importantísima para diseñar mejores trayectorias de aproximación a
cometas, además de actualizar los protocolos de seguridad durante estos
encuentros), así de cómo resolver problemas que podrían acabar con una misión.
Sus tecnologías se demostraron como viables y, tras sucesivas mejoras,
susceptibles a ser incorporadas a nuevas sondas. Sin embargo, el fracaso de los
penetradores de la misión Deep Space 2
a Marte, el cambio de administración en la agencia y la reformulación de los
objetivos futuros provocó la reducción de actividad del programa New Millenium,
y en el 2008, su completa cancelación. Una gran pérdida para los avances
tecnológicos.
Pero, ¿y de las tecnologías que Deep
Space 1 probó y validó para su uso en el espacio? Destinos dispares. RAX
fue fraccionado. Así, el programa de planificación EUROPA fue usado por los
controladores en Tierra de los MER marcianos como herramienta de planificación
de actividades, proporcionando una actualización llamada EUROPA II que fue
usada para un uso idéntico en Phoenix
y Curiosity. El sistema de
autodiagnóstico Livingstone recibió una actualización (Livingstone2) y fue
incorporado al satélite Earth Observing-1
a modo de experimento. La baliza de monitorización fue actualizada, y colocada
en la sonda New Horizons hacia
Plutón, reduciendo significativamente el personal de control y el tiempo de
utilización de las antenas de la NASA, y por lo tanto, su coste total, debido
al tiempo de crucero tan largo que tiene y tendrá que soportar hasta llegar a
su destino (nada menos que 10 años). SDST, el pequeño transpondedor, pasó la
prueba, y las misiones posteriores, como Mars
Odyssey, equipan modelos mejorados de este extraordinario aparato. AutoNav
ha sido usado posteriormente tras la misión Deep
Space 1. Primero, la sonda cometaria Stardust
utilizó la variante de este programa desarrollada tras la pérdida del
escáner estelar para su sobrevuelo sobre Borrely en los encuentros con los
cometas Wild 2 en el 2004 y Tempel 1 en el 2011, y más tarde, una versión completa
y mejorada del que montaba el demostrador tecnológico fue incorporada en la
misión, también cometaria, Deep Impact.
Por su parte, PEPE fue utilizado como base para dar forma al sensor IES, que
forma parte del paquete instrumental RPC de la sonda cometaria europea Rosetta. Y por último, el motor iónico NSTAR es parte
indispensable para que la sonda Dawn
cumpla su tarea de explorar los dos mayores objetos del cinturón de asteroides
principal, Vesta y Ceres. Por suerte, parte de lo probado no cayó en saco roto.
domingo, 30 de noviembre de 2014
jueves, 27 de noviembre de 2014
Aventureras del sistema solar: Sakigake y Suisei
El Japón se unió a esto del espacio cuando lanzó sus primeros satélites a comienzos de 1970. Ayudados a sus propios lanzadores, no dependían de nadie para elevar sus máquinas al espacio, aunque el pequeño tamaño y la escasa potencia impedían diseñar vehículos más voluminosos y complejos. A medida que la potencia de sus cohetes se incrementaba, pensaron que era el momento para abandonar la órbita terrestre y aventurarse en el sistema solar. Con el cometa Halley próximo a su perihelio, tomaron la decisión de preparar una misión que se acercara a tan simbólico cuerpo del sistema solar y obtener información de él.
Uniéndose a la flotilla que se empezaba a diseñar para tomar datos del Halley, la agencia ISAS, el Instituto de Ciencia Espacial y Astronáutica (que junto a NASDA formó la actual JAXA, creada en el 2003) programó al final dos naves espaciales para obtener datos complementarios de él. En realidad, el primero de ellos sería el demostrador para probar que toda la tecnología preparada para el vuelo funcionaba. En esencia las dos máquinas serían casi gemelas, aunque sus objetivos eran muy distintos.
Situada en el espacio brillantemente el 19 de agosto (casi un mes y medio después de Giotto), PLANET-A (o Suisei, cometa en japonés) comenzó su ruta hacia el Halley refinando su trayectoria el 14 de noviembre. El momento crucial de ambas sondas eran el 8 de marzo de 1986 para Suisei, y el 11 de marzo para Sakigake. Siguiendo su trayectoria, Suisei empezó detectar los efectos del Halley
días antes, y comenzó a adquirir imágenes ultravioleta y detectando la influencia de la atmósfera cometaria en el viento solar, hasta que practicó su máxima aproximación el día indicado pasando a unos distantes 152.400 km. del núcleo, y además recibiendo el impacto de dos partículas de apenas un milímetro de diámetro. Fue sorprendente que a tan gran distancia se registraran impactos de fragmentos del cometa. Por su parte, Sakigake realizó una tarea importante para Giotto: servir de
referencia para eliminar las distorsiones en las radioemisiones provocadas por la atmósfera e ionosfera terrestre enviadas desde dentro de la coma cometaria. Su máxima aproximación fue a unos lejanísimos 6.99 millones de km., y debido a ello no encajó impactos de partículas. Las misiones habían tenido sin duda éxito.
A pesar de no ser tan espectaculares como las dos sondas Vega y Giotto, Sakigake y Suisei proporcionaron información útil para estudiar toda clase de fenómenos. Así, mientras que la primera descubrió un plano neutral en el campo magnético solar; encontró pistas para entender la relación entre las perturbaciones del viento solar y las tormentas magnéticas terrestres; y observó la actividad del campo magnético del viento solar y del plasma en el entorno cometario, la segunda ayudó a medir brutamente el periodo rotacional del núcleo a partir de las imágenes ultravioleta; midió el ratio de descarga de agua; así como la observación del evento de la captura de iones procedentes del cometa capturados por la magnetosfera terrestre.
Aunque su tarea principal había acabado, las dos sondas todavía funcionaban, por lo que los ingenieros decidieron continuar su operación para obtener más experiencia de cómo manejar una sonda espacial en el espacio. Por ello, decidieron enviar, mediante una serie de complejas maniobras, a ambos vehículos a sobrevolar diversos cometas. El objetivo definitivo sería el cometa 21P/Giacobini-Zinner los días 24 (Suisei) y 29 (Sakigake) de noviembre de 1998, aunque no serían los únicos. De esta manera, Sakigake se aproximaría al 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova el 3 de febrero de 1996, a unos 10.000 km. de su núcleo, mientras que se deseaba llevar a Suisei a acercarse al 55P/Tempel-Tuttle. Para ello, necesitaban realizar sobrevuelos a la Tierra para cambiar su trayectoria hacia sus nuevos destinos. Para apuntar a su distancia máxima sobre la Tierra de manera que aprovecharan al máximo su empuje gravitatorio comenzaron a maniobrar, haciéndolo Suisei entre los días 5 y 10 de abril de 1987. Las fechas de sobrevuelo terrestre estaban previstas para enero y agosto de 1992. Por desgracia para Suisei, su combustible se acabó el 22 de febrero del 1991, de manera que se volvió incontrolable, lo que llevó a su desactivación, y muda pasó a unos 900.000 km. de la superficie terrestre el 20 de agosto de 1992.
Por su parte, Sakigake no acabó su combustible y ejecutó su sobrevuelo sin problemas el 8 de enero de 1992 a 88.790, estudiando mientras tanto el viento solar. A este le siguieron otros dos más cercanos en los que fue capaz de registrar la magneto cola terrestre en junio de 1993 y julio de 1994. Enfilada hacia su sobrevuelo de febrero de 1996, su transmisor se averió el 15 de noviembre de 1995, por lo que fue incapaz de devolver telemetría de a bordo. Lo único que era ya capaz de emitir era una señal de baliza, que siguió recibiéndose hasta el 7 de enero de 1999.
El Japón consiguió cosas importantes con estas dos sondas. Con Sakigake se convirtió en la primera misión de espacio profundo que no era ni estadounidense ni soviética, aprendieron lo necesario acerca de la navegación de espacio profundo, y obtuvieron información acerca del viento solar y de un cometa. Eso sí, tardarían casi 12 años en poner en el espacio su siguiente misión planetaria: la desdichada marciana PLANET-B, también conocida como Nozomi. Pero sin Sakigake y Suisei, todas las misiones japonesas posteriores no hubieran sido posibles.
jueves, 31 de julio de 2014
lunes, 14 de julio de 2014
Lo que sabemos (ahora) de Plutón
Falta exactamente un año para el gran momento, quizás, de nuestras
vidas. La llegada a la última frontera del sistema solar, la última terra
incógnita de nuestra parcela galáctica. Porque sí, hablamos de Plutón que,
tanto para esta crónica como para la gente de la misión que está a punto de
llegar allá es, ha sido, y será el noveno y último planeta del sistema solar.
Por ello, este es el mejor momento para hacerse esta pregunta: antes de que lo
alcance y obtenga información, ¿qué sabemos de Plutón, y más generalmente, de
su sistema?
Desde su descubrimiento en 1930, la exploración de Plutón ha estado
condicionada por dos factores: su enorme lejanía a nosotros (lo que le hace ser
un objeto particularmente débil) y su reducido tamaño (que contribuye a su escaso
brillo). A pesar de ello, los astrónomos de aquellos días fueron capaces de
computar su órbita, su distancia al Sol y su inclinación con respecto a la
eclíptica. La siguiente gran noticia que llegó desde la lejanía fue que este
pequeño planeta tenía una luna. Encontrada en 1978, en las imágenes no era más
que una suerte de “grano” que aparecía de vez en cuando sobre el disco
planetario. Y en 1985, tras una ocultación estelar, astrónomos usando el
Observatorio Aerotransportado Kuiper detectaron una atmósfera sobre el planeta.
La primera vez que vimos el sistema Plutón-Caronte como dos cuerpos
separados fue tras el lanzamiento del telescopio espacial Hubble en 1990, y este gran observatorio ha sido el que más nos ha
proporcionado acerca de este rincón lejanísimo del sistema solar. Ha hecho dos
mapas de la superficie de Plutón, en 1994 y en los años 2002 y 2003,
encontrando diferencias notables en el brillo superficial. Pero lo mejor ha
sido el descubrimiento de cuatro satélites adicionales. Nix e Hydra localizados
el 15 de mayo del 2005, Kerberos el 28 de junio del 2011 y Styx el 26 de junio
del 2012. Estos descubrimientos han provocado el miedo en el equipo de la
misión New Horizons de que pueda
existir alguna nube de restos, una suerte de anillo rodeando el planeta. De
momento se atienen al plan inicial, pero si de aquí a pocas semanas de la
máxima aproximación se confirma su presencia es probable que haya que alterar
la misión en cierta medida.
El sistema de Plutón orbita en torno al Sol en aproximadamente 248.09
años (que nadie espere cumplir años allí) en una órbita con un perihelio
situado a 4.437 millones de km. (casi 30 unidades astronómicas) de Helios y un
afelio de 7.311 millones de km. (casi 40 unidades astronómicas), en una órbita
inclinada 17.1º con respecto a la eclíptica. Lo extraño de la órbita no es su
excentricidad o su inclinación, sino que durante 20 años su órbita es más
interior que la de Neptuno, y el último periodo en que esto sucedió ha sido
recientemente, entre el 7 de febrero de 1979 al 11 de febrero de 1999, pero no
hay que preocuparse. Como la inclinación orbital de ambos planetas es tan
distinta, nunca colisionarán. Pero es más, Neptuno y Plutón tienen una
resonancia orbital 3:2. Queda claro que para llegar allí no es fácil ni rápido.
Su diámetro aproximado es de 2306 km., aunque existe una incertidumbre
de unos 20 km. arriba o abajo sobre las dimensiones exactas del planeta. Rota
sobre sí mismo en 6.39 días, y como ya hemos comentado alguna vez, es el mismo
tiempo que tarda Caronte, su mayor satélite, en rodearlo, y también es lo que
tarda en dar una vuelta sobre sí mismo. Esto provoca que ambos cuerpos se
ofrezcan siempre la misma cara el uno al otro. Lo más extraño es que todo el
sistema orbita alrededor de un baricentro. Al igual que el sistema Tierra-Luna,
todo su sistema rota alrededor de un punto imaginario en el centro de su esfera
de influencia. Aquí apenas se nota porque el baricentro está dentro de la
propia Tierra. Allí los seis cuerpos orbitan alrededor de ese baricentro de
manera que Plutón parece que bambolea a medida que rota sobre su eje, inclinado
120º respecto a la vertical. Su densidad media, calculada gracias a la
influencia gravitacional de Caronte, nos indica que existe una apreciable
cantidad de hielo y una importante cantidad de roca, que podría ir de un 50-50
% en la distribución de material a un 70% de roca y un 30% de hielo, aunque
estas son solo estimaciones brutas. A partir de esto se nos indica que el
tamaño del núcleo de Plutón es aproximadamente un 70% del radio total del
planeta.
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La atmósfera de Plutón es extremadamente delgada, todavía más que la
de Marte. Mientras la Tierra la presión media es de 1.000 milibares (un bar),
la de Marte es de unos 6 milibares, y la de Titán, el satélite gigante de Saturno
es de 1.600 milibares, se calcula que la de Plutón es de apenas 24 microbares
cuando es más densa. Los estudios realizados desde Tierra indican la presencia
de nitrógeno, metano y monóxido de carbono. La presencia del metano en su
atmósfera provoca que la temperatura a 10 km. de altitud de su superficie la
temperatura sea levemente más alta que en la propia superficie. Hay que decir
que la atmósfera es el principal responsable de que sea difícil calcular el
diámetro exacto del planeta, y se ha teorizado que podría existir algún tipo de
neblina que cubriera la superficie a los ojos de cualquier vehículo espacial
que desee explorarlo. Otra cosa acerca de la atmósfera es la que provocó toda
esta prisa por lanzar una sonda espacial hacia allí: a medida que se va
alejando del Sol, esta minúscula envuelta gaseosa se congela y queda atrapada
en su superficie. Este proceso, teorizado de que empezara a ocurrir a partir
del 2010, de momento no existe, es más, la presión atmosférica parece haberse
incrementado, de manera que New Horizons
sea capaz de examinarla al milímetro.
Tendrá que ser New Horizons
quien tenga que decirnos (si el planeta contribuye) cómo es su superficie. La
mejor resolución que tenemos es de varios cientos de km., por lo que es
imposible distinguir formaciones geológicas. Todos los mapas muestran enormes
variaciones de brillo, desde regiones oscuras directamente negras, a naranjas y
rojas. En el espectro infrarrojo también hay enormes diferencias a medida que
el planeta rota, por lo que es uno de los cuerpos celestes más variables que
existen. Todo esto nos indica que Plutón debe tener de todo, aunque adivinar
ese “de todo” será sin duda complicado hasta la llegada de New Horizons. Una cosa si sospechan los científicos: es muy
probable que su superficie sea casi un calco que la que se encontró Voyager 2 en Tritón, la mayor luna de
Neptuno. Eso sí, su temperatura es de -230º C. la espectroscopia realizada de
Plutón nos revela un planeta cubierto en un 98% de nitrógeno helado, con trazas
de metano, etano y monóxido de carbono, es decir, los mismos constituyentes de
la atmósfera. En cuanto a la distribución, el hielo de metano parece
concentrarse más en el hemisferio que ofrece a Caronte, mientras que en el
hemisferio posterior la abundancia la tiene el nitrógeno y el monóxido de
carbono.
Hasta la fecha, se han descubierto 5 satélites en torno a Plutón,
aunque hay estudios que sugieren que podría haber más. Existe una fórmula que
indica hasta qué punto máximo puede mantener un cuerpo celeste en su campo
gravitatorio a otro, lo que se suele llamar la esfera Hill. En Neptuno hay
alguna luna que se encuentra a un 40% de la distancia del radio de la esfera
Hill, y se cree que en Plutón podría haber algo orbitando a una distancia del
53% (o 69%, en caso de orbitar de forma retrógrada) del planeta, o más lunas o
un anillo. El caso es que los cinco satélites ocupan un 3% de este radio, lo
que añade todo un nuevo potencial de descubrimiento, y de riesgos.
En orden de distancia, Caronte es el más cercano, y es el más grande.
Lo insólito del caso, como ya comentamos en su día, es que el diámetro de
Caronte es aproximadamente el de la mitad de Plutón, inaudito en todo el
sistema solar. La siguiente mayor proporción entre un planeta y su mayor
satélite es el sistema Tierra-Luna, en el que Selene tiene un 1/81 del tamaño
de la Tierra. Su diámetro estimado es de 1.206 km. (más o menos 3 km.), y su
distancia al baricentro des de unos 17.536 km., y a 19.571 km. del centro de
Plutón. Orbita prácticamente en el ecuador de Plutón, y siempre ofrece su misma
cara al planeta. Su densidad media es algo menor que la de Plutón, por lo que
su contenido en hielo es mayor (55% roca, 45% hielo). Se sospecha que su
interior está diferenciado (corteza, manto, núcleo) y su superficie, más
oscura, ofrece una banda ecuatorial más brillante y unos polos más oscuros. En
cuanto a la superficie, los estudios afirman que está compuesta en su mayoría
por hielo de agua, y análisis más recientes afirman haber detectado hidratos de
amoniaco y cristales de hielo de agua, por lo que se aventura a afirmar que
Caronte podría ser geológicamente activo, en forma de criogéiseres. Ese estudio
afirma que bajo la capa de hielo de agua existe en determinadas regiones
depósitos de agua y amoniaco mezclados, que permanecen en estado líquido. Hasta
donde sabemos, carece de atmósfera.
Los otros cuatro satélites son mucho más pequeños. Styx es el segundo
en orden de distancia. Orbita alrededor del baricentro en unos 20 días a una
distancia de aproximadamente 42.000 km. Se calcula su diámetro medio entre los
10 y los 25 km., y es probable que tenga forma irregular. Su superficie se
afirma que está compuesta por hielo de agua. Nix es el tercero desde Plutón, y
dista del baricentro unos 48.708 km., tardando en dar una vuelta en
aproximadamente 24 días. Su diámetro estimado va de los 23 a los 68 km. (por lo
que será posiblemente irregular) y
también se cree que está compuesto por hielo de agua. La cuarta en distancia es
Kerberos, que dista del baricentro 59.000 km., y tarda en rodearlo en 32.1 días. Y por último, Hydra es el satélite
conocido más lejano a Plutón, dista del baricentro 65.000 km., y da una vuelta
completa en 38.2 días. Es un 25% más brillante que Nix, y su diámetro calculado
va de entre los 30 y los 84 km. Lo más notable de todo es la interrelación
entre Caronte y los otros cuatro satélites, ya que existe una casi resonancia
entre ellos de 1:3:4:5:6. Lo que queda claro es que debido a su escaso tamaño,
tendrá que ser New Horizons quien
proporcione luz a cómo son estos satélites.
Hay otras propiedades del sistema de Plutón que son imposibles de
investigar desde la Tierra, como por ejemplo si posee campo magnético, o cómo
influye el viento solar en el entorno de estos seis cuerpos desconocidos, en la
atmósfera de Plutón como en las superficies de los cinco satélites. La verdad
es que si tuviéramos que hablar de lo que NO sabemos de Plutón y sus
acompañantes, la entrada sería sin duda mucho mayor, y por suerte New Horizons está extraordinariamente
equipada para responder a buena parte de estas preguntas, aunque seguramente
provocará que formulemos muchas preguntas nuevas.
Antes de su despegue, veíamos a Plutón como un destino extremadamente
distante, no en cuanto a distancia, si no en lo que tardaría en llegar, nueve
años empleando la gravedad de Júpiter. Pero ahora solo estamos a un año, y que
su cámara más potente ya sea capaz de distinguir separadamente a Plutón y
Caronte es algo que nos llena de alegría y entusiasmo. Cuando sea despertada
este mes de diciembre, New Horizons
empezará a estudiar intensivamente el sistema plutoniano ya hasta pocos días
después de su máxima aproximación. Aunque tardará todavía varios meses en
entregarnos lo que recolecte por allá, si escribiéramos una entrada nueva
siguiendo esta como patrón, será mucho mayor. Queda un año, lo dicho, así que
no perdáis de vista esta misión.