jueves, 31 de diciembre de 2015

Resumen del año 2015

En fin, es el momento de resumir este año. Ya lo prometíamos el año pasado, y se ha cumplido con creces. Sí, nos referimos a la salsa de este año: la llegada de Dawn a Ceres y el importantísimo y emocionante sobrevuelo al sistema de Plutón por parte de New Horizons. El seis de marzo, su impulsión iónica depositó en órbita del mayor asteroide del cinturón principal a Dawn con gran 
suavidad, como ya hiciera en Vesta en el 2011. Desde entonces, y hasta ahora, le ha estado investigando desde diversas órbitas, estando ahora en la más baja, y allí se quedará, ya que en el momento en que su combustible se acabe, su misión concluirá. No sabemos cuándo pasará, pero todos esperamos que dure todo el año que viene. De Ceres, decir que es un lugar intrigante, más parecido a diversos satélites del sistema solar exterior que a los asteroides anteriormente investigados. Y el 14 de julio, con enorme ansia, alcanzamos y sobrepasamos la última terra incógnita del sistema solar. Tanto Plutón como sus satélites han sido revelados como cuerpos increíbles, y New Horizons nos ha entregado varias imágenes para la historia. Plutón es un mundo 
vivo, con casquetes helados en movimiento, posibles criovolcanes, pero también con marcas de sus primeros tiempos tras su formación, y envuelto en una tenue atmósfera de un fantástico color azul. Y sus satélites, Caronte revela una historia mucho más brutal de la que se suponía (sin olvidarnos ese parche oscuro que domina su superficie), y los más pequeños, siendo irregulares y caóticos. New Horizons está en descarga sistemática, por lo que los resultados llegarán periódicamente, aunque con cuentagotas, a lo largo del año que viene. Pero, a pesar de esto, hay otros lugares de interés en el sistema solar. Así, en Marte ha habido alguna cosilla de interés. En cuanto a las misiones orbitales, lo más importante es que MAVEN, con apenas un año de vida alrededor del planeta rojo, 
ha confirmado que el viento solar es el principal mecanismo que provoca su pérdida atmosférica. Mientras, la misión hindú MOM, tras superar sus objetivos tecnológicos, está proporcionando ciencia con la que completar lo que ya se sabe. En cuanto a los que ya estaban, siguen con sus tareas (Mars Odyssey sigue rompiendo récords y ha cambiado la orientación de su órbita) sin problemas notorios. Y por la superficie, tierras prometidas. Así, alrededor del cráter Endeavour, el Mariscal de Marte sigue practicando ciencia de altura, casi a punto de cumplir su DUODÉCIMO año continuado en la superficie, llegando al fin a su nueva meta, el prometedor Marathon Valley, que es donde está ahora indagando. Y todo esto, tras superar la distancia de la maratón, convirtiéndose en el vehículo autopropulsado que más distancia ha recorrido en un mundo distinto a la Tierra, dejando atrás la marca del rover lunar soviético Lunokhod 2. En la otra punta del planeta, Curiosity continúa recorriendo los estratos bajos del Aeolis Mons, con algunos problemas por el camino, pero que no han imposibilitado completar algunas investigaciones muy importantes, y otras que confirman lo que 
Spirit ya vio en el cráter Gusev: sílice en grandes cantidades, algo imposible si el agua corriente no interviene. Y por Saturno, hemos cerrado un capítulo de la exploración por allá, ya que Cassini ha practicado los últimos sobrevuelos cercanos a los satélites helados del Señor de los Anillos, incluyendo esa parte fundamental del Muro de las Rarezas que es Encélado, con su vigesimosegundo acercamiento practicado hace unos días. Y de resultados, lo más fascinante llega precisamente desde allí, ya que parece confirmarse que, bajo su helada superficie, existe un océano global de agua líquida que alimenta esos géiseres del polo sur. No nos podemos olvidar de lo que acontece en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Junto con las cada vez más increíbles imágenes que nos entrega, Rosetta ha estado laborando a todo gas a lo largo de este año, que ha coincidido con el perihelio del cometa, el 13 de 
agosto, de manera que hemos sido testigos del despertar del cometa, desde un cuerpo pequeño y congelado con apenas actividad, a un sitio al que mejor no acercarse. Entre lo visto, los primeros cambios, casi en directo, en su superficie como consecuencia de la insolación procedente de nuestra estrella y la pérdida de material. Y no nos podemos olvidar de su pequeño complemento de superficie porque, a mitad de julio, la noticia, casi literalmente, estalló: Philae había despertado, pudiendo recibir sus primeras transmisiones desde que su batería se agotó en noviembre del año pasado. por desgracia, su comunicación con Rosetta ha sido intermitente e irregular, y ha sido imposible reanudar operaciones en la superficie. Seguiremos con los dedos cruzados. Mirando hacia el universo, son muchas las noticias que nos han llegado, desde los observatorios en operaciones, pero siempre son las de los exoplanetas los que copan titulares. El dominador sigue siendo Kepler, ya que ha localizado el 
primer planeta extrasolar similar a la Tierra orbitando a una estrella tipo Sol. El denominado Kepler-452b es mayor que nuestro planeta, aunque como consecuencia de esto, es posible que se parezca más a Venus que a la Tierra. También la gente del ESO ha dado un paso muy importante al conseguir, por primera vez, separar la luz emitida de una estrella de la luz reflejada por un exoplaneta, permitiendo obtener información nueva sobre ellos. Un paso adelante. Mucho más cerca, la ciencia terrestre sigue imparable, mostrando lo, por decirlo suavemente, poco cuidadosos que somos con nuestro planeta, además de poder ser testigos, mejor que nunca, del fenómeno del El Niño más potente desde 1997 que, a decir verdad, es ya más potente que el de aquella fecha. El caso es que ahora tenemos más y mejores satélites que antes, por lo que somos capaces de diseccionarlo para ver cómo influye al sistema terrestre por todos sus ámbitos. En cuanto a la lista de altas de este año, casi todos de ciencia terrestre: el instrumento CATS a la ISS, el satélite de humedad del suelo de la NASA SMAP (cuyo radar se averió pocos meses después del despegue, quedándose solo con el radiómetro), el 
esperadísimo Observatorio Climatológico de Espacio Profundo DSCOVR, mezcla de observador terrestre y sistema de alarma temprana de la meteorología espacial, que está entregando las primeras imágenes globales de nuestro planeta tomadas desde el punto L1, en cuarteto de satélites magnetosféricos MMS, a la búsqueda de la reconexión magnética para aplicaciones de meteorología espacial de física de partículas, el observador terrestre Sentinel-2A, para complementar y ampliar lo que los satélites Landsat nos proporcionan, el último satélite meteorológico europeo de órbita geoestacionaria de segunda generación, el MSG-4, el observatorio astronómico hindú multilongitud de onda Astrosat, y el demostrador tecnológico europeo LISA-Pathfinder, que pretende demostrar, a pequeña escala, la instrumentación necesaria para poder detectar desde el espacio ondas gravitacionales. Pero siempre que hay altas, debe haber bajas, y este año ha habido tres, dos esperadas, y una imprevista. El gran satélite de precipitación TRMM, tras agotar su combustible, provocando su final reentrada, el adiós inesperado a la conjunción Aquarios/SAC-D, por avería en un sistema crucial, y el más triste de todos, el fin de misión de MESSENGER en Mercurio. Una misión que ha rozado la perfección en
todas sus etapas, sin sufrir averías, después de practicar maniobras impensables, entregando información hasta el amargo fin, y proporcionando mucho más de lo prometido inicialmente, por lo que el planeta que ha dejado es, si cabe, más apasionante de lo que cualquiera podría haber imaginado. Tardaremos en volver, pero lo haremos. Y han ocurrido también diversas cosas. Por ejemplo, la ESA es ya la cuarta organización espacial con capacidad de reentrada, después de un vuelo sin tacha por parte del vehículo IXV. Este vehículo no es más que un precursor de futuras naves capaces de dar servicio a satélites y volver, sin necesidad de tripulación. En los frentes de la ISS, un par de piedras por el camino. Si el año anterior la explosión del lanzador Antares impedía que la nave de carga Cygnus cumpliera su tercera misión oficial de abastecimiento, este año les ha tocado a los otros dos de vuelo regular, primero a una Progress rusa (la etapa superior colisionó con ella, averiándola gravemente, para después reentrar) y después a la nave Dragon de SpaceX, cuando la segunda etapa del Falcon 9 explotó en vuelo como consecuencia de la inundación del helio en los tanques de combustible. Por suerte, este ponente cohete ha vuelto a volar recientemente, con éxito, y con el añadido fantástico de poder aterrizar la primera etapa después de cumplir su misión, como uno de los pasos necesarios para poder reutilizarlas. Sobre el progreso de las naves comerciales para transporte de tripulación, progresan adecuadamente, pasando SpaceX una prueba importante, el test de abortamiento el plataforma de su vehículo, mientras que la torre de acceso para la nave de Boeing CST-100 Starliner toma forma. Más recientemente, el Japón ha triunfado dos veces, ya que su misión Hayabusa2 practicó sin problemas su sobrevuelo a nosotros, poniéndose en ruta hacia el asteroide Ryugu en el que, como su desdichada hermana, recogerá muestras de su superficie para entregarlas, y poco
después, la resucitada sonda venusina Akatsuki, cinco años después de su primer intento, ha entrado, al fin, en órbita de su destino. Estando en una órbita gigantesca, podrá cumplir casi todos sus objetivos de proyecto. Lo merece. Y mientras, el más veterano observador solar, el excepcional observatorio solar SOHO ha cumplido 20 años desde su lanzamiento, siendo ya el que más tiempo lleva enseñándolos a Helios. Y entre todo lo que ha visto, el descubrimiento de más de 3000 cometas, convirtiéndose en el más fructífero de la historia en este sentido. Y otras cosas de las que no nos acordamos. Y todo lo que nos espera en el 2016: el séquito marciano a lo suyo, el último año completo de Cassini en torno a Saturno, el inicio de las operaciones de Akatsuki en Venus, el fin de misión de Rosetta en el 67P (que promete ser espectacular), la llegada de Juno a Júpiter, la descarga sistemática de todo lo que todavía está en el cofre del tesoro de New Horizons, y el lanzamiento de más misiones: más satélites clase Sentinel (al menos tres, puede que cuatro), el observador de vientos europeo ADM-Aeolus, la constelación medidora de vientos CYGNSS, un nuevo y potentísimo satélite GOES, la primera parte del nuevo programa marciano ESA-Roscosmos (el orbitador ExoMars TGO y su lander Schiaparelli), la misión asteroidal clase New Frontiers OSIRIS-REx, y el que será la referencia en la observación de los rayos X, el observatorio japonés Astro-H. Será sin duda interesante, y estaremos aquí para relatarlo. 

Ventana al Espacio (LXXVIII)


El cúmulo estelar Westerlund 1, desde Swift

martes, 1 de diciembre de 2015

Las próximas misiones a Venus: Akatsuki

El Japón se inició tarde en esto de lanzar sondas espaciales, y se arrancó enviándolas a pares. Estos dos primeros vehículos eran Sakigake y Suisei, miembros de la armada del Halley, que llegaron a las cercanías del cometa en marzo de 1986. En la década de 1990 lanzaron dos: la tecnológica Hiten a la Luna, y la enormemente científica Nozomi, con rumbo a Marte, pero que por desgracia, a causa de problemas propios y ajenos, no llegó a su destino como se había previsto. En el 2003 puso en el espacio su primera misión hacia un asteroide, la caótica Hayabusa que, a pesar de todos los problemas y averías que sufrió, entregó una pequeña muestra del asteroide Itokawa. Y después, con destino a la Luna, la gigantesca sonda Kaguya, que completó un programa muy científico alrededor de Selene. De esta manera, viendo la lista, de los objetivos “fácilmente” alcanzables en el sistema solar interior, falta uno. Nos referimos, como está claro, al planeta más cercano a nosotros: la diosa de la belleza, Venus.

Como el segundo planeta al que más sondas espaciales hemos enviado, el segundo planeta del sistema solar todavía es un misterio, y lo es principalmente por esa densa capa de nubes que lo cubre completamente. Una cámara convencional no puede observar la superficie si no está allí mismo, de manera que la única forma aceptable es usar sistemas de radar tipo SAR. Con la superficie ya ampliamente conocida, el enfoque ha pasado a la atmósfera. El objetivo de la misión europea Venus 
Express se centró casi exclusivamente en esta parte de Venus, y nos ha proporcionado información muy valiosa. Por desgracia, la misión acabó, y aunque todavía hay mucho que rascar en este sentido, sigue dejando misterios. La característica más notoria de las nubes venusinas es que tardan unos cuatro días en dar una vuelta completa al planeta (lo que se conoce técnicamente como súper rotación), por lo que es de suponer que la velocidad del viento en altitud es enorme. Si bien a ras de superficie la velocidad del viento es casi nula, más arriba la atmósfera es bastante dinámica, pero no se comprende del todo. Cuando las agencias espaciales japonesas iniciaron el planteamiento de una misión allá, enfocaron su vista en tratar de entender esta dinámica, a la usanza de los satélites meteorológicos terrestres.

El proyecto arrancó bajo la denominación provisional de Planet-C, como la tercera de la saga (siendo Planet-A la cometaria Suisei y Planet-B la marciana Nozomi), en el año 2002, y después de definir sus objetivos, recibió una denominación más clara: Venus Climate Orbiter, o VCO. El proyecto avanzó progresivamente, no a la carrera, y para avanzar un poco en tecnología, decidieron acoplar desarrollos en propulsión y comunicaciones para reducir masa e incrementar su tolerancia al calor. No fue hasta el 2009, un año antes del lanzamiento, que recibió su nombre definitivo de Akatsuki, amanecer en japonés, haciendo referencia a que Venus es conocido por ser el lucero del alba. Con un, en apariencia, equipo científico compuesto por cinco cámaras en distintos rangos de visión, el propósito es averiguar por qué se produce la súper rotación de Venus y, globalmente, investigar la meteorología y la climatología del planeta.

Akatsuki es una sonda de dimensiones comedidas, con un bus que posee unas medidas de 1.04 x 1.45 x 1.40 metros, siendo sus únicos apéndices sus paneles solares. Se ha diseñado para tolerar el calor en y alrededor de la órbita venusina, por lo que se equipó con mantas multicapa de color dorado para evitar la entrada de exceso de calor en el interior de la sonda, además de otros elementos habituales en sondas con destino a este lugar del sistema solar. Está estabilizada en sus tres ejes, empleado los sistemas habituales, véase dos escáneres estelares, sensores solares, dos unidades de medición inercial, un grupo de ruedas de reacción, además de propulsores de maniobra para apoyar a estas últimas. Su ordenador es común al de sondas anteriores, por lo que está más que probado en el espacio profundo. Su propulsor principal es una de las novedades. Si bien la configuración del sistema es convencional (propulsión química quemando hidracina como combustible y tetróxido de nitrógeno como oxidante), la tobera del motor es de nuevo diseño. A diferencia de propulsores similares, la de Akatsuki se construyó a partir de materiales cerámicos, por lo que no solo resulta capaz de aguantar en el caluroso entorno venusino, también puede soportar un encendido durante más tiempo. Otros propulsores de a bordo solo usan hidracina, y se distribuyen en dos grupos, ocho para maniobras de corrección, y cuatro para cambios de actitud y desaturar las ruedas de reacción. Otras novedades llegaron en su sistema de comunicaciones. Trabaja en banda-X, esto no es novedad, pero para una misión japonesa sí lo es el equipar una antena de alta ganancia del tipo conjunto de fase, el mismo empleado a bordo de la sonda mercuriana MESSENGER. En este caso es un disco de 1.6 metros de diámetro, fijado en la cara opuesta a la del motor principal, y su principal ventaja es que no hace falta variar la posición de la sonda para emitir sus señales a la Tierra, ya que un sistema electrónico se encarga de apuntar el haz de comunicaciones hacia donde debe. Acompañado a esto se encuentra un transpondedor de medición regenerativa, una tecnología solo usada en New Horizons para impulsar la fuerza de su señal. Además de la de alta ganancia, posee de dos de media ganancia, y dos de baja ganancia. Estas últimas están fijas sobre la estructura, y las primeras, de tipo cuerno, se sitúan en plataformas pivotantes. Las de baja ganancia solo se usan para recibir comandos, mientras que las otras tres exclusivamente para emitir telemetría y datos científicos. La energía la recoge del Sol, empleando sus paneles solares rotatorios, que totalizan 1.4 metros cuadrados de superficie activa, alimentando los sistemas de la sonda, y (por primera vez en una sonda espacial japonesa) cargando baterías de ión-
litio. En total son seis experimentos científicos los que realizará, empleando cinco cámaras y su sistema de comunicaciones. IR1, cámara de un micrón, es un sistema infrarrojo que detectará las radiaciones en esta longitud de onda. Emplea un sistema refractivo f/4 de 84.2 milímetros, y frente a la óptica hay un enorme bafle que evita la entrada de luz no deseada. Sirve a un sensor CCD de silicio de 1040 x 1040 pixels (solo 1024 x 1024 utilizables) sensible al infrarrojo, y emplea una rueda de filtros de diversas posiciones para enriquecer sus mediciones. A pesar de su nombre, detecta el infrarrojo alrededor de un micrón, en cuatro bandas distintas: 1.01 micrones (para ver la superficie y las nubes bajas por la noche), 0.97 micrones (observación nocturna de vapores por la superficie), 0.90 micrones (propósitos idénticos que el canal de 1.01 micrones) y 0.90 micrones (para ver las nubes durante el día) con resoluciones que varían de los 16 km. a 80.000 km. de distancia a los 6 km. desde aproximadamente 31.000 km. Durante el día tratará de ver nubes de los niveles bajos y medios de la capa global, con la intención de obtener los perfiles de viento con una razonable exactitud. Por su parte, durante las observaciones nocturnas, detectará la radiación termal que se origina principalmente desde la superficie, y también un poco de las zonas más bajas de la atmósfera. De esta forma, podrá caracterizar las propiedades superficiales, y sobre todo, podrá denunciar la presencia de volcanes activos. Una ventaja del sistema es que no emplea refrigeración activa. IR2, Cámara de 2 micrones, resulta casi idéntica a su antecesora, solo que registra una longitud de onda distinta. El sistema óptico es una réplica del anterior, solo varía la posición de la rueda de filtros de seis posiciones (solo cinco utilizables), el tipo de CCD (de silicio y platino), el envoltorio alrededor del sensor, y la utilización de refrigeración activa mediante un criorefrigerador de ciclo Stirling de una etapa. Son en total cinco longitudes de onda alrededor de los dos micrones: 1.735 micrones (para visión nocturna de las nubes y la distribución del tamaño de partículas), 2.26 micrones (igual que la anterior), 2.32 micrones (para detectar monóxido de carbono por la zona nocturna), 2.02 micrones (observación diurna de la capa superior de nubes) y 1.65 micrones (para observaciones de la luz 
zodiacal durante la fase de crucero). Este sistema está especializado en observar la atmósfera en el rango de altitudes de entre 35 y 50 km. de la superficie, usando principalmente la longitud de onda de los 2.26 micrones para seguir los movimientos de las nubes, intentando obtener mapas de viento por encima de los 50 km. de altitud. Por su parte, su seguimiento del monóxido de carbono permitirá saber a dónde va, después de ser originado sobre la capa de nubes, algo que se desconoce actualmente. También permitirá conocer, en conjunción con IR1, las variaciones espaciales y temporales en el tamaño y densidad de las partículas de las nubes para saber de qué moléculas están compuestas. Un bonus adicional es poder observar la variación en la altitud de la capa superior de nubes con respecto a la radiación solar que recibe. Y por último, la banda de detección de luz zodiacal apunta a observar la nube de polvo interplanetario para tratar de averiguar su origen construyendo una representación de distribución tridimensional de estas moléculas espaciales. UVI, Cámara UltraVioleta, es un sencillo sistema de campo ancho completamente refractivo diseñado para capturar todo el globo venusino en su sensor, un detector CCD de silicio de 1024 x 1024 píxels, con resoluciones que varían de los 16 km. a 80.000 km. de distancia a los 6 km. desde aproximadamente 31.000 km. El ultravioleta es importante ya que es el principal detector para ver la estructura de la capa superior de nubes, vista por primera vez por Mariner 10 en febrero de 1974. El sistema dispone de una rueda de filtros, con solo dos posiciones utilizables científicamente: 283 nanómetros, para la detección de dióxido de azufre en la capa superior de nubes, y 365 nm, para la detección del absorbente misterioso de la luz ultravioleta. El propósito es observar la formación de las capas superiores de nubes (hasta una altitud de 65 km.) siguiendo el dióxido de azufre, y a partir de ahí, detectar sustancias químicas no identificadas que absorben el ultravioleta, para después construir mapas de la distribución de la velocidad del viento a la altitud de las capas más altas de la cubierta de nubes. El descubrimiento de ese absorbente del ultravioleta misterioso sobre todo dará pistas acerca de la química atmosférica, y también acerca del equilibrio energético y la dinámica atmosférica, ya que influye en la luz reflejada (albedo) y en el perfil de calentamiento de la atmósfera. Además, observando el limbo planetario, registrará la distribución vertical de las partículas tanto de las nubes como de la capa de neblina que existe sobre la capa de nubes principal. LIR, Cámara de Infrarrojos de longitud de onda Larga, se centrará en observar el planeta tanto de día como de noche. Como UVI, es un sistema refractivo de campo ancho (f/1.4) con un módulo de lentes de germanio para poder obtener imágenes de todo el globo venusino, con resoluciones que varían de los 70 km. a 80.000 km. de distancia a los 26 km. desde aproximadamente 31.000 km., protegido por un bafle para evitar la luz solar no deseada. El detector es un conjunto de microbolómetros (no necesitan refrigeración activa), similar al del sensor THEMIS-IR de Mars Odyssey, formando un sensor de 320 x 240 pixels (solo se usan 240 x 240). Dispone de un obturador mecánico, y se ha diseñado para tomar varias decenas de imágenes cada pocos segundos para componer una representación de los datos más clara. Sensible al infrarrojo en el rango de entre 8 a 12 micrones, cartografiará la temperatura en la capa superior de nubes venusinas, mostrando la distribución de la altitud de las nubes y la de la temperatura atmosférica. El propósito es detectar células de convección y olas en la cubierta de nubes. Cuantas más imágenes acumule, más información obtendrá para construir vectores de viento en ambas caras de Venus, siendo los que elabore en el hemisferio nocturno una novedad. Estos cuatro sistemas están controlados por la Unidad de Electrónicas Digitales de los Sensores, generando los comandos para los cuatro sistemas, para después procesar y comprimir los datos, para almacenarlos en un grabador de datos con capacidad de 512 MB. El último sistema de visión, LAC, Cámara de Rayos y Brillo de aire, es un sensor de alta velocidad con el propósito de observar los flashes provocados por las descargas de rayos en el hemisferio nocturno del planeta, además de ver el brillo de aire de diversos componentes en las capas altas atmosféricas. LAC también es un sistema de campo ancho, pero este emplea un espejo, con una inclinación de 45º, para llevar la luz que recoge a su sensor. Lo curioso es que en la apertura, tras el filtro de banda ancha que equipa, hay una lente que divide la luz, de manera que cuando estos dos haces de luz rebotan en el espejo, alcanzan secciones distintas del sensor, creando imágenes que poseen resoluciones que varían de los 35 km. a 1000 km. de distancia a los 850 km. desde aproximadamente 18.500 km. El detector es un fotodiodo de avalancha multiánodos, con una matriz 8 x 8 de píxels de 2 milímetros cuadrados. Una sección de la matriz de 4 x 8 es la diseñada para detectar los flashes de los rayos a una longitud de onda de 777.4 nm, mientras que para el brillo de aire utiliza secciones de 1 x 8 para las longitudes de onda de 552.5, 557.7 y 630 nm a partir de filtros de interferencia rectangulares. Además, hay una última sección de 1 x 8 sintonizado a 545 nm para obtener imágenes de fondo libres de brillo de aire. La banda de los 557.7 nm está centrado en la detección de brillo de aire de oxígeno atómico, y las otras dos para oxígeno molecular. El propósito de LAC es observar al fin los flashes de rayos que, se cree, que existen, mediante exposiciones de 30.000 veces por segundo, ya que otros sensores a bordo de otras sondas espaciales, han registrado fenómenos asociados a ellos. Todo esto nos proporcionará información acerca de cómo se cargan, cómo descargan, de la física de las nubes de ácido sulfúrico, la meteorología a mesoescala, y su impacto en la química atmosférica, además de estudiar el fenómeno de ascenso de las regiones de las nubes para monitorizar la convección vertical en las capas de las nubes. En cuanto a las mediciones de brillo de aire, realizando una cada 20 segundos, se centrarán en la termosfera, donde se producen estos fenómenos mediante la recombinación del oxígeno atómico mientras desciende, además de tratar de ver en la atmósfera estructuras tipo olas creadas por ondas de gravedad, posiblemente relacionadas con la conexión entre las atmósferas baja y alta. Y para acabar, su experimento de radiociencia centrado en un oscilador ultraestable (USO), con el objetivo de sondear la atmósfera para construir mapas de la estructura termal a partir de las diferencias de temperatura medidos a partir de los cambios de frecuencia e intensidad de las señales de radio emitidas desde la sonda a las antenas terrestre cuando pasan por la atmósfera venusina. Además, permitirá conocer la cantidad de vapor de ácido sulfúrico así como de la densidad de electrones en las capas altas atmosféricas. En el momento del lanzamiento daba un peso en báscula de 517.6 kg.

Como hemos dicho, el ámbito de exploración primario de Akatsuki es obtener mediciones de la atmósfera y su capa de nubes global. Con este equipo, conseguirá un perfil tridimensional de la dinámica atmosférica venusina, viendo así toda su atmósfera en movimiento por primera vez. El programa científico se centra en estas preguntas: ¿por qué ocurre la súper rotación?, ¿cómo funciona la circulación en el plano meridional?, ¿cómo se forman las nubes?, ¿se producen rayos y truenos?, y ¿hay volcanes activos? Una vez se contesten a estas preguntas, los científicos esperan entender lo siguiente: movimientos de las ondas y de las corrientes turbulentas que contribuyen a la súper rotación; la estructura de la circulación en el plano meridional; la circulación de sustancias en la capa de nubes y su papel en mantenerla; distribución espacio-temporal de la descarga de rayos y su generación; y distribución espacio-temporal del brillo de aire y la circulación de las capas de la alta atmósfera. Para ello la sonda debía colocarse en una órbita retrógrada altamente elíptica de 300 x 80.000 km., con una inclinación de 172 grados con respecto al ecuador venusino, tardando en completarla 30 horas.

El lanzamiento se produjo desde el Centro Espacial de Tanegashima el 20 de mayo del 2010, a bordo del lanzador más potente del Japón, el H-IIA. Después de cumplir su misión, la etapa superior liberó tanto a Akatsuki como una vela solar, de nombre IKAROS, con rumbo de transferencia al planeta nuboso. Pocos días después, a modo de prueba, varios instrumentos de Akatsuki fueron encendidos, tomando secuencias de la Tierra, demostrando un rendimiento estupendo.

El viaje de crucero fue tranquilo, por lo que la gente de la misión de Akatsuki tuvo tiempo de ponerlo todo a punto para el gran evento de la inserción orbital. Entre todas las cosas, una prueba de encendido del propulsor principal, con un rendimiento satisfactorio, tanto en funcionamiento del sistema como de la resistencia de la tobera cerámica. La fecha para la inserción orbital se fijó para el 7 de diciembre del 2010, y llegado el momento, con los comandos a bordo, la sonda inició la maniobra autónomamente. El centro de control tuvo confirmación del inicio de la maniobra, que debía durar 12 minutos, y poco después pasó por detrás de Venus, bloqueando las señales. En el momento en que Akatsuki debía reemerger desde el otro lado del planeta, no apareció. El pánico empezó a surgir, y buena parte de las antenas de espacio profundo existentes en el mundo empezaron a buscar. Una antena consiguió localizar las señales de la sonda, y un análisis de ésta mostró que estaba más allá de Venus, en rumbo de alejamiento del planeta. No solo eso, ya que, una vez se vio que comunicaba a través de una de las antenas de baja ganancia, había entrado en modo seguro, y rotaba sobre sí misma con una revolución cada 10 minutos. A causa de la lentitud de las señales de radio transmitidas, resultó inicialmente complicado saber lo que había pasado. De esta forma, se anunció que la sonda había fallado en su objetivo en insertarse en órbita venusina, declarando inicialmente la misión por perdida.

Tras devolverla a modo de crucero normal, comenzó el volcado de la telemetría grabada durante el evento. Al tiempo, se comprobó el estado de los instrumentos, y las imágenes devueltas demostraron que seguían en buen estado. Después de analizar lo ocurrido, se llegó a una conclusión: parte del helio presurizante del sistema se había infiltrado en los conductos de transferencia, congelándose, y quedándose fijada en la válvula de paso. En el proceso de pasar el combustible del tanque a la cámara de combustión, la válvula no se abrió completamente, por lo que la cantidad de combustible que llegaba al motor era insuficiente, entregando una potencia inferior a la esperada. Por ello, la sonda detectó una anomalía y, como consecuencia, entró en modo seguro. Dos pruebas posteriores demostraron que la potencia entregada por el propulsor había caído al 8% de la de proyecto, por lo que era imposible usarlo de nuevo. Sin embargo, a pesar del problema, la sonda funcionaba dentro de los parámetros, por lo que a pesar de lo anunciado anteriormente, se empezó a preparar todo para, en el año 2015 o 2016, intentar de nuevo la inserción orbital.

Otro problema apareció tras el intento fallido y el sobrevuelo practicado. El paso cercano a Venus generó un cambio orbital que llevó a la sonda a aproximadamente la distancia media entre las órbitas de Mercurio y Venus, de manera que tendría que soportar temperaturas más altas de las previstas. De esta forma, tuvieron que desarrollar técnicas para manejar la sonda con cuidado en y alrededor de los
perihelios, además de métodos para alargar su vida previa al segundo intento de inserción orbital, como por ejemplo colocarla en hibernación. Entre tanto, después de tanto dar vueltas alrededor del Sol, y aunque parezca raro, ha proporcionado un resultado interesante acerca del viento solar. Utilizando la presión de este flujo de partículas como método de navegación y control de actitud, y forma de reducir su velocidad orbital, parece que en una zona aproximada situada a unos 5 radios solares (aproximadamente 5 millones de km. de su superficie) hay una suerte de aceleración anómala de este viento solar. Parece que la causa de esto es un súbito calentamiento provocado por una fuente de energía asociada a las ondas generadas por el propio viento solar. Casi nada.

Desde después del problema a esta parte, los ingenieros de Akatsuki han estado ideando la forma de volver a intentar la entrada en órbita. Con el motor principal fuera de la ecuación, la única forma aceptable era usar el resto de propulsores, básicamente el grupo intermedio. Para permitirlo, previamente se expulsó al espacio el helio del sistema presurizante, haciendo la sonda más ligera para así usar menos combustible. Si bien inicialmente había, de acuerdo con lo dicho, dos oportunidades (2015 y 2016), los científicos preferían esta segunda fecha, ya que afirmaban que permitirían colocar la sonda en un perigeo cercano al de proyecto. Sin embargo, al emplear el rozamiento del viento solar para frenarla, como si de una vela se tratara, se ha visto que Akatsuki ha perdido más velocidad de la esperada, de manera que el intento se producirá este próximo 7 de diciembre, exactamente cinco años después del intento inicial. Sin embargo, han anunciado que esta será el último intento. Usar los propulsores intermedios será tan estresante para todos los componentes, que no se garantiza que la sonda pueda sobrevivir a otra maniobra. Todas las correcciones ejecutadas para situarla en el corredor de inserción orbital la han puesto en rumbo, y tras soportar su noveno (y esperemos que último) perihelio, todos los esfuerzos se centrarán en los preparativos de la entrada en órbita.

Todos estaremos con los dedos cruzados el 7 de diciembre, deseando una inserción orbital tranquila esta vez. Eso sí, a consecuencia de la utilización de la propulsión intermedia, la órbita estará lejos de ser la pretendida. Si bien el perigeo será parecido al de proyecto, se calcula que su apogeo quedará a una distancia de entre 300.000 y 400.000 km. Akatsuki se quedará en esa enorme órbita para cumplir el programa científico, que ha sido revisado para acomodarse a esa órbita tan elíptica. Así, este apogeo tan distante provocará que la sonda observe durante más tiempo el globo venusino (a altitudes superiores a los 61500 km.) para así comprender sus nubes, su atmósfera profunda y su superficie. Por debajo de esa distancia, el programa está esencialmente sin cambios.

Serán dos años de misión los que le esperan, y a pesar de la distancia, se espera conseguir la construcción de un modelo meteorológico para comprender cómo funciona el clima de un planeta tan parecido pero tan diferente a la Tierra. Lo dicho, estaremos con los dedos cruzados para que llegue esta vez sin problemas. Mucha suerte.