Ventana al espacio (CLXXXVII)

 

Dos vistas de Venus en ultravioleta (Akatsuki/UVI) en junio del 2017 y marzo del 2018.

Las próximas misiones a Júpiter: Europa Clipper

Allá por el verano de 1997, se produjo una noticia que debería haber sido publicada en las portadas. Y decimos "debería" porque coincidió con la llegada de un pequeño gigante a Marte llamado Mars Pathfinder. Pero esa noticia nos lleva al momento actual: el lanzamiento de la próxima misión de la NASA con destino al hermano mayor del sistema.

Este baile comenzó allá, curiosamente, hacia 1997 cuando un grupo de científicos e ingenieros propusieron al programa Discovery un orbitador con destino a la luna joviana más interesante científicamente hablando: Europa. Huelga decir que ni siquiera pasó los cortes. Sin embargo, la semilla quedó plantada.

Si no fuera por Galileo, no estaríamos en vías de poner en el espacio una sonda colosal en poco tiempo. Pero así es. Fue el magnetómetro de la sonda quien detectó una anomalía en el campo magnético joviano en las cercanías de Europa. Y esa anomalía sólo podía producirse de un modo: agua. Concretamente, agua salada.

No, no vamos a aburridos hablándoos sobre Europa, el segundo de los cuatro satélites galileanos por distancia, y el más pequeño de los tres. Para eso ya tenemos una entrada dedicada. Sí, que aún hoy sigue siendo el lugar más prometedor en el que buscar vida actual. ¿La hay? Eso está por verse.

No mucho después del final de Galileo, y poco después de la llegada de Cassini a Saturno, apareció una prometedora propuesta bajo la denominación EJSM-Laplace. Sí, también hablamos de ella en su momento: dos orbitadores, a Europa (NASA) y a Ganímedes (ESA). No hace falta decir que cayó, como otras muchas, y sin embargo causó que la ESA se lanzara a construir su propia misión joviana, JUICE. Sonda que lleva más de un año en el espacio, todo ha que decirlo...

La NASA entendió que un orbitador para Europa era inviable, financieramente hablando. Necesitaría tal cantidad de blindaje contra la radiación que redundaría en una pequeña carga útil de instrumentos. Pero como la comunidad científica apretaba, optaron por la segunda mejor opción: los sobrevuelos. 

Inspirada en la misión Cassini, un grupo de científicos e ingenieros presentaron una nueva propuesta. La misión orbitaría Júpiter, sí y, periódicamente realizaría sobrevuelos a Europa, cada cual distinto al anterior con la intención de cubrir el máximo de superficie del satélite. Más atractiva y barata (más o menos), la NASA decidió empezar a trabajar allá por el 2013, sin aprobación formal. Desde nuestro punto de vista en aquellos días, cualquier noticia tenía que tratarse con cautela. ¿Qué se admitían peticiones de instrumentos? Bueno... ¿Qué seleccionaron nueve? No quería decir nada... No sería hasta finales del 2016 y comienzos del 2017 que la misión fue, finalmente, autorizada.

De todos los nombres sugeridos, ¿por qué Europa Clipper? Es, en esencia, un homenaje a los veleros conocidos como clippers, diseñados en el siglo XIX para el comercio entre Europa, América y Asia, con dos características: la rapidez y una capacidad de carga más bien reducida. Para la misión a Europa, se basan en la premisa de la velocidad, puesto que los sobrevuelos serán a altas velocidades, con el propósito de reducir todo lo posible la dosis de radiación.

Por primera vez en la historia de la NASA, el proyecto ha sido llevado a cabo por el JPL y el JHU/APL, al cincuenta por ciento ambas instituciones. Si bien el JPL se encarga de la misión en su conjunto y de la integración final, así como su ordenador, control de actitud, varios instrumentos... el APL ha desarrollado la plataforma, el sistema de propulsión, las comunicaciones, diversos instrumentos... Cincuenta por ciento.

Europa Clipper no es una sonda pequeña: mide 4.7 metros de alto, tres de ancho, cuatro de profundidad, y 30.5 de envergadura plenamente desplegada. Su bus, o módulo de propulsión, es un cilindro de aluminio de tres metros de alto y 1.5 de ancho, alojando en su interior los tanques de combustible. Es la base de montaje de todo lo demás. Un aspecto clave de la misión es proteger las sensibles electrónicas de los efectos perniciosos de la radiación. Como se hizo con Juno, todo, o casi todo, está dentro de una bóveda de electrónicas, en esta ocasión fabricada con paneles de una aleación de aluminio y cinc de 9.2 milímetros

de grosor, y se acopla a la parte superior del módulo de propulsión. Dentro de la bóveda está lo básico. Del ordenador, sabemos que se ha ocupado el JPL, por lo que usará, suponemos, el procesador RAD750, el habitual en sus misiones. De su capacidad de memoria, ni idea, pero será sin duda generosa. El núcleo del sistema de comunicaciones es el transpondedor Frontier, desarrollado en el APL en el que diversas funciones antes integradas como hardware están ahora como software, lo que implica un menor tamaño, y la reconfiguración en vuelo, si es necesario. Trabaja en dos frecuencias: banda-X y Banda-Ka, empleando hasta ocho antenas.

La de alta ganancia, de tres metros de diámetro y ubicada en un lateral del módulo de propulsión, trabajará en ambas frecuencias y, a la vez, como escudo solar durante su tiempo en el sistema solar interior. El resto sólo usan la banda-X, una de media ganancia, tres del tipo haz de abanico (pensadas para los sobrevuelos a Europa) y tres de baja ganancia, una de las cuales sólo servirá para el contacto inicial con tierra, una vez separada del lanzador. Para su generación de energía, hace como Juno y JUICE: confiar en la energía solar. Don dos paneles los que monta, de cinco secciones cada uno con unas medidas de 14.2 metros de largo y 4.1 de alto, con una superficie activa de 102 m². Será suficiente para permitir generar hasta setecientos vatios de electricidad una vez en Júpiter, y soportar, más o menos, la radiación

reinante. Han sido producidos por Airbus de Holanda, como los de Dawn. Una batería de ión-litio ayudará con las demandas. El control de actitud es el básico: triaxial empleando unidades de medición inercial, ruedas de reacción, dos escáneres estelares, un grupo de sensores solares... Y está la propulsión, que cuenta con un total de veinticuatro motores idénticos en dos ramas redundantes. Servirán para todo, desde control de posición, maniobras correctoras, incluso la inserción orbital, usando ocho de ellos conjuntamente. Para controlar la temperatura, además de mantas multicapa, radiadores y calentadores eléctricos, cuenta con un sistema activo que hace circular un fluido por toda la sonda, llevándose o enviando calor según sea necesario. Las bombas del sistema están dentro de la bóveda. Y hay que hablar de sistema de monitorización de la radiación, o RadMon. Lo compone un monitor de ratio de carga dentro de la bóveda, y una serie de dosímetros situados allí donde están los componentes más sensibles. Principalmente es una herramienta de ingeniería, para saber cómo se comporta la sonda, pero sus mediciones servirán también a la ciencia, construyendo mapas de radiación de las zonas por las que vuele Europa Clipper. La ciencia de verdad la entregarán diez investigaciones. EIS, el Sistema de

Imágenes de Europa, serán nuestros ojos. Se compone de dos cámaras. El sistema de alta resolución (NAC) es un telescopio reflector que entrega a luz a un sensor tipo CMOS de gran formato (4096 x 2048 píxels). El sistema completo se sitúa en un pivote móvil en dos ejes, posibilitando apuntar el telescopio en la dirección indicada. La cámara de campo ancho (WAC) emplea lentes como sistema óptico, e idéntico sensor. Otro elemento en común está en los filtros. Las dos cámaras cuentan con placas de filtros con seis secciones en total, siendo los filtros los mismos en ambas: filtro claro (más ancho espectralmente en WAC), de ultravioleta cercano (más ancho en NAC), los clásicos azul, verde y rojo e infrarrojo cercano en el micrón. Además, WAC podrá capturar secuencias estéreo con tres líneas especiales en la placa de filtros. Ambas cámaras pueden funcionar en método pushbroom (con el método informático TDI) o como una cámara convencional obteniendo instantáneas. Desde una distancia de 50 km, NAC tendrá una resolución de 50 cm a lo largo de una franja de 2 km, mientras que WAC cubrirá 45 km con una resolución de 11 metros. La intención de EIS es cubrir, al menos, el noventa por ciento de la superficie con resoluciones mejores a los cien metros, permitiendo un estudio de la compleja geografía de Europa y conectarla a los procesos que se dan en el interior. MISE, el

Espectrómetro de Imágenes de Cartografía para Europa, es un sistema en configuración Dyson. Muy complejo, usa un espejo de escaneo móvil para compensar el movimiento a bajas altitudes, y para aumentar la cobertura en general. Es un sistema hiperespectral que trabaja entre los 0.8 y los 5 micrones, capturado cubos de datos con resoluciones que van desde los diez km a 40.000 km a unos cincuenta metros a bajas altitudes. A la hora de observar Europa, apunta a la detección de elementos orgánicos, sales, ácidos, fases del hielo de agua, silicatos alterados, componentes radiolíticos, y anomalías termales. Para conseguirlo, su sensor estará refrigerado mediante un método híbrido, con un criorefrigerador más un radiador. E-THEMIS, el Sistema de Imágenes de Emisión Termal para Europa es la nueva versión de los sistemas de infrarrojo termal iniciados con los TES de Mars Observar y MGS. Concretamente, deriva del que vuela aún en Mars Odyssey, con muchos cambios, lógicos después de los más de veinticinco

años transcurridos. Para Europa Clipper, su intención es más la radiometría que la espectroscopia. Se compone de un telescopio compacto en configuración anastigmática de tres espejos, con una apertura de 6.45 cm y una longitud focal de 10.52 cm. Los tres espejos son de aluminio, recubiertos de oro. El plano focal, como en el instrumento del que deriva, usa un conjunto de microbolómetros, que no requieren refrigeración activa. Su formato es de 1280 x 1200 píxels. Para protegerlo de la radiación se sitúa dentro de un contenedor de vacío fabricado de una sola pieza de aluminio, con escudos externos de aluminio y tungsteno. En todo este aparataje una ventana permite la entrada de la luz al detector, ventana hecha de diamante. Como su instrumento hermano, una placa de filtros realizará la selección espectral. Dos cambios: primero, no está sobre el sensor, sino sobre la ventana, y son tres los filtros en vez de nueve, siendo de banda ancha (7-14, 14-28 y 28-80 micrones), cubriendo cada filtro una sección de 896 x 140 píxels. Por si faltara poco, cuenta con memoria interna, con 4 GB de almacenamiento. Gracias a sus capacidades, capturará puntos calientes, señales termales de cambios recientes, y revelará paz propiedades físicas de la superficie. Durante las aproximaciones a Europa capturará imágenes globales a resoluciones de  diez km, mientras que en los momentos álgidos podrá ser de cien metros o mejores

en franjas de 10 km desde 100 km de distancia. Europa-UVS, el Espectrógrafo Ultravioleta, también tiene una larga estirpe a sus espaldas, desde los instrumentos Alice de Rosetta y New Horizons. Concretamente, es virtualmente idéntico al de JUICE. Cuenta con dos aperturas que sirven al espectrógrafo a través de una estrecha abertura, con una placa microcanal especial como detector. Cubre el ultravioleta entre el extremo y el lejano (55-206 nm) y estudiará la superficie, la atmósfera, posibles plumas de material y el entorno alrededor de Europa. Será capaz, incluso, de ver el globo del satélite usando la luz reflejada de Júpiter como fuente de iluminación. REASON, el Radar para Estudios y

Sondeo de Europa: Océano y Cerca de la superficie, es el más importante de la misión. Consiste en seis antenas: dos de Alta Frecuencia y cuatro de Muy Alta Frecuencia todas se concentran en los paneles solares, con las primeras midiendo 17.6 metros de punta a punta; las segundas se extienden 2.76 metros. En conjunción con los sistemas de emisión y recepción, este radar estudiará de todo un poco usando diversos métodos: altimetría, reflectometría, sondeo, interferometría, caracterización del plasma, y medición. El objetivo primordial es detectar el océano que se oculta bajo el hielo. Allí donde el sistema VHF sondea hasta tres km de profundidad, el de HF llegará hasta los treinta. Así, ayudará a saber qué grosor tiene el hielo, si hay bolsas de agua más cerca de la superficie, pero también estudiará la geografía superficial, y el contenido total de electrones allí por donde pasa la sonda. No hace falta decir

lo complejo que es este sistema. MASPEX, el Espectrómetro de Masas para la Exploración Planetaria - Europa, busca "olisquear" los ingredientes que componen Europa, tanto en la superficie como bajo ella. Es un nuevo tipo que se compone de lo que se ha llamado espectrómetro TOF multirrebote. El instrumento se ha instalado en una de las paredes de la bóveda, encarando al frente en la dirección de vuelo. Los gases entran por una abertura de casi 22 mm a una antecámara, para así penetrar en el sistema, atravesar una válvula, pasar con una criotrampa (enfriada por un refrigerador mecánico) para entrar en el espectrómetro propiamente dicho. Es un sistema TOF, o de tiempo de vuelo, que deriva la masa de lo que entra por lo que tarda en llegar al detector. Y es multirrebote porque equipa dos "espejos", llamados reflectrones, en los que los elementos rebotan entre ambos múltiples veces, hasta que uno de ellos se "desacopla" para alcanzar el detector, compuesto por tres placas microcanal. No hay otro que tenga la alta resolución de MASPEX, ni se acerca, y estudiará la exosfera de Europa cada cinco segundos empezando cuatro horas antes de cada acercamiento, detectando rodó lo que haya, ya sean gases o incluso minúsculos granos de polvo levantados por cualquier fenómeno, incluso por la agresión de la magnetosfera joviana. SUDA,

Analizador de Polvo Superficial, es el segundo espectrómetro de masa TOF de la misión. Aunque comparte filosofía con el CDA de Cassini su antecesor natural es el LDEX de LADEE. Cumplirá dos funciones: medir la cantidad de polvo, y analizarlo. Además de hacer un conteo, medirá la masa, velocidad y carga, así como un análisis de composición elemental, molecular e isotópica. Cualquier grano que entre, ya sea polvo, ya sea hielo, será ionizado tras impactar en la rejilla de entrada, iniciando así el viaje hasta el espectrómetro. Como el CIDA de Stardust, también trabajará en dos polaridades: positiva y negativa, aumentando el retorno científico. Se muy posible que incluso pueda detectar material del interior de Europa, hasta del océano. ECM, el Magnetómetro de Europa Clipper, tiene como misión el profundizar en el océano de Europa. Para ello empleará tres

sensores de núcleo saturado triaxial, instalados en un mástil desplegable de 8.5 metros. Uno se sitúa en el extremo del mástil, los otros dos a 6.8 y 5.2 metros del bus. Todo para conseguir las mediciones más limpias posibles. A partir de los estudios del campo magnético joviano, ECM sondeara el magnetismo inducido en Europa para determinar el grosor del hielo, profundidad del océano, y la salinidad (derivada de la conductividad del agua líquida). Es el sustituto "barato" del instrumento originalmente seleccionado, mucho más complejo. PIMS, Instrumento de Plasma para el Sondeo Magnético, tiene como tarea limpiar las señales magnéticas que recoja ECM. Se compone de dos unidades, superior e inferior. Cada una es una carcasa cúbica con dos copas

Faraday, sensores sencillos y efectivos. Cada copa se construye alrededor de un bafle (apertura, 200 mm) que define el campo de visión, un ensamblaje de modulación (equipado con rejillas de tierra, alto voltaje, bajo voltaje) y l placa colectora, dividida en tres secciones. En cada carcasa, una de las copas está en la cara superior, la segunda en una de las caras laterales. Dentro de la carcasa hay una segunda en la que se alojan las electrónicas de funcionamiento, tras gruesas placas de metal. Gracias a su ubicación, en los extremos superior e inferior de la sonda, medirá la distribución del plasma alrededor de Europa y que perturba al magnetismo inducido del satélite. Medirá la cantidad del plasma y su dirección de llegada. G/RS, investigación de Gravedad y Radio Ciencia, busca estudiar el interior de Europa para determinar su estructuración interna, detectando hasta la topografía del lecho marino. También indagará en la exosfera mediante radio ocultación, como hará con el resto del sistema joviano. En Europa, usará la frecuencia de banda-X y cualquiera de las antenas más pequeñas; la antena principal apuntará hacia el espacio profundo. Para los dedicados al sistema de Júpiter, sí empleará ambas. Una vez el combustible cargado (2752 kg) la sonda declarará un peso en báscula de 6065 kg. No es un peso pluma.

La mayor sonda interplanetaria de la NASA necesita el más potente lanzador para estar a la altura. Originalmente, la idea era usar el colosal SLS, que por aquellos días aún tenía que volar. Con él, hubiera sido un trayecto directo a Júpiter. Pero la incertidumbre sobre su desarrollo obligó a buscar alternativa. ¿Cuál usará? Es fácil, la verdad: el Falcon Heavy. Despegará de Cabo Cañaveral el día 10, y usará en este vuelo un núcleo nuevo (el B1090) y los aceleradores B1064 y B1065, en las que serán su sexta (y última) misión, habiendo lanzado antes cargas como Psyche y el último satélite GOES. No habrá recuperación, salvo las mitades de la cofia, porque Europa Clipper necesita hasta el último gramo de potencia para su viaje.

Una vez separada, y con todos sus apéndices desplegados, iniciará el largo viaje hasta Júpiter. Como ni con las prestaciones del Falcon Heavy puede ir directamente, se ha escogido una

ruta MEGA. La ruta más corta, durará cinco años y tres meses, con dos asistencias gravitatorias de camino: a Marte, entre los días 28 de febrero y 4 de marzo del año que viene, y a la Tierra entre los días 2 y 7 de diciembre del 2026, dependiendo de la fecha definitiva del despegue. Según el día, la distancia a Marte puede variar entre los 490 y los 1040 km de su superficie, y a nosotros, entre 3140 y 3450 km. Hay una fecha que sí está fija: la inserción orbital en Júpiter, que acaecerá el 11 de abril del 2030, es decir, más de un año antes que JUICE. ¿Pasará cerca de un asteroide? No hemos leído nada al respecto, pero no descartamos nada, sin embargo.

La inserción orbital será una maniobra muy compleja, con los preparativos empezando tres meses antes. Pero el día de la llegada será bien movido. Dos eventos sucederán uno tras otro. El primero, y clave para el éxito de la misión, será un sobrevuelo a Ganímedes (200 km), con el encargo de reducir la velocidad de forma sustancial, doce horas antes del encendido de los ocho propulsores del motor principal, que durará unas seis horas. Con Europa Clipper en órbita y funcionando, será hora de iniciar el tour.

La inserción orbital será el inicio de la misión, pero necesitará varios meses más antes de hacer la primera pasada a Europa. Ubicada en una trayectoria elíptica, hará uso de Ganímedes y su gravedad para aproximarse gradualmente a su objetivo. Así, Europa Clipper no sobrevolará "su" satélite hasta once meses después de su llegada. Y pasarán otros tres hasta dar comienzo a la primera campaña. Para

llegar a este punto, habrá practicado seis sobrevuelos a Ganímedes y uno a Europa. La primera campaña se compone de veinticuatro sobrevuelos, todos practicados al hemisferio opuesto a Júpiter, uno cada tres semanas. Su órbita será tal en esta etapa que por cada seis vueltas al planeta, Europa habrá dado una. Es decir, estarán en resonancia. La mayoría de pasadas se practicarán a altitudes menores a los cien km. Acabada la primera campaña, empezará un periodo de ocho meses en los que irá modificando su órbita usando más sobrevuelos, a Ganímedes y también a Calixto, para situarse en una nueva órbita, también resonante, con Europa. Para la segunda campaña, la resonancia será de 4:1, el tiempo entre encuentros de dos semanas, para estudiar el hemisferio que siempre encara a Júpiter. En esta ocasión, el número de pasadas será de veintitrés. ¿Qué hará, mientras tanto? Obviamente, investigar el sistema de Júpiter: el planeta, otros satélites, el entorno magnetosférico... Y trabajará en sinergia con JUICE, con mediciones complementarias. Tal y como se plantea la misión, acabados los cuatro años previstos, acabará rudamente impactando contra Ganímedes, puesto que se juzga que tiene una corteza helada más gruesa que la de Europa. ¿Habrá una tarea extendida? El tiempo lo dirá.

Europa Clipper no es una misión que buscará vida; no pretende serlo. Es más como Curiosity en Marte: pretende descubrir si posee las condiciones correctas para desarrollar la vida como la conocemos, es decir, agua, elementos químicos orgánicos, y energía. Son tres los objetivos. El primero es su interior. ¿Cuán gruesa es la corteza de hielo? ¿Se filtra agua por la capa de hielo hasta la superficie? ¿Existen bolsas de agua líquida DENTRO de la capa de hielo? ¿Algo del hielo superficial puede acabar en el océano? El segundo es la composición. La composición del océano, de la capa de hielo, de la superficie (en especial, de ese material rojizo que se ve en las distintas formas geográficas), de la exosfera, del entorno espacial alrededor del satélite... Todo para poder hacernos una imagen de cómo todo junto ayuda a crear y sostener vida. Y el tercero es la geología. Su superficie es variada, dinámica, joven geológicamente hablando. Por ello, estudiará sus rasgos, en especial zonas de reciente modificación. Además, buscará zonas en las que, como en Encelado, existan chorros de materia, así como pruebas de una más que posible migración de la corteza helada, como si de placas tectónicas se tratase. De este modo, se vería cómo interactúa el hielo con el océano. 

Esta es una misión sobre la que se ha vertido mucha sangre, mucho sudor, muchas lágrimas. Pero saber que está a punto de volar es una satisfacción para todos. Por nuestra parte, como acostumbramos, le lanzamos toda la suerte que encontremos por ahí.

Las próximas misiones a los asteroides: Hera

 Hace dos años, más o menos, que se culminó con éxito el primer experimento de redirección de un asteroide. Dos años de un evento que, aún hoy, tiene muchas incógnitas.

El proyecto AIDA se ideó para enviar dos misiones: una cuya finalidad era la de estudiar el objetivo antes y después, y la sonda de impacto. Por lo complejo del proyecto, la responsabilidad se dividió entre la NASA y la Agencia Europea del Espacio. Sí ha habido colaboraciones entre ambas de las que la NASA falló (por ejemplo, la misión que fue Ulysses, que deberían haber sido dos sondas en ve de una) en esta ocasión resultó ser la ESA.

 Todo se la jugaba la misión en el consejo interministerial de la ESA del 2016, donde los estados miembros toman las decisiones de qué misiones aprobar y apoyar. Pues la misión de la ESA para AIDA, desgraciadamente, no contó con apoyo financiero suficiente para poder ser desarrollada. Todo un golpe para el programa.

La no decisión provocó que la NASA siguiera adelante con su parte del proyecto. Así, DART siguió con su desarrollo, al que se le agregó un pequeño complemento en la forma de LICIACube, cuyo objetivo era contemplar el impacto. Si la ESA hubiera aprobado su misión, no estaríamos en esta situación: según lo planteado en AIDA, primero debía volar la sonda exploradora, para estudiar el objetivo ANTES del impacto, luego ser testigo del impacto por la segunda sonda, y terminar viendo y midiendo el resultado. Pues bien, eso ya era imposible.

Curiosamente, en el consejo interministerial del año siguiente diversos miembros, al ver que la NASA proseguía con su parte, empujó para resucitar la misión, con una serie de objetivos distintos: esta vez, ver qué ha sido del asteroide agredido, qué efectos sobre él tuvo semejante tortazo. El resto es historia, puesto que está lista para el lanzamiento.

Os presentamos a Hera, la primera sonda europea dedicada al estudio de los asteroides, y la tercera de la agencia a los planetas menores tras Giotto y Rosetta. Será plenamente capaz de cumplir sus funciones y, después, probar nuevas tecnologías. Todo, en un formato comedido.

El desarrollo de la sonda de la misión cayó en manos de la firma alemana OHB de Bremen. El bus de Hera, de nueva factura, tiene forma cúbica, formada por un cilindro central elaborado en polímeros  reforzados con fibra de carbono apoyado por paneles de aluminio. Con unas dimensiones de 1.6 x 1.6 x 1.7 metros, es más bien compacta, pero aloja todo lo necesario para funcionar. Es poco lo que sabemos en realidad sobre sus tripas. Su ordenador pertenece a la familia de satélites PROBA, con un procesador de doble núcleo LEON-3, con potencia de sobra para gestionar las operaciones de a bordo. Su capacidad de memoria será de 1 Tbit. Sus comunicaciones las gestionará un transpondedores X-DST, lo que significa que trabaja en

banda-X usando una antena de alta ganancia de 1.13 metros de diámetro junto con dos antenas omnidireccionales. Para generación de energía emplea dos paneles solares de tres secciones y cinco metros de largo, creando, una vez desplegados, una envergadura de 11.5 metros y una superficie activa de 14 m², alimentando los sistemas de a bordo y cargando una batería de ión-litio. Estabilizada en sus tres ejes, cuenta con lo básico: escáneres estelares (2), sensores solares, ruedas de reacción (4), giróscopos, pero no acelerómetros. Además, usará dos de los instrumentos como parte de su sistema de navegación. Y propulsión, con un total de 22 propulsores un juego para maniobras y un segundo para control de la

sonda. En cuanto al control termal, el básico, con mantas multicapa, radiadores y calentadores eléctricos. La ciencia principal la darán cinco indagaciones. AFC, la Cámara de Encuadre para Asteroides, serán los ojos de Hera. Y lo decimos en plural porque contará con dos, por redundancia. Y, aunque por su nombre se podría pensar en una réplica de las montadas en Dawn (que era la idea original) las definitivas se basan en un sistema comercial. Desarrolladas por la firma JenaOptronik, se basan en un sistema llamado AstroHead, con un sistema óptico de teleobjetivo (apertura 2.5 cm, longitud focal 10.6 cm) y un sensor CMOS de 1020 x 1020 píxels. Será una cámara monocromática que, además de servir para navegación ópitca tanto para llegar a su destino como para navegar a su alrededor, tomará secuencias científicas, con resoluciones de un metro desde diez km de distancia. Cuanto más abajo, mejor. Contribuido por JAXA, el sensor TIRI (Cámara de

Infrarrojo Termal) es una modernización del TIR de Hayabusa2. Usa como sensor un conjunto de microbolómetros, que no requiere refrigeración activa, de 1024 x 768 píxels. Un bafle protege el sistema óptico refractor que sirve al sensor. Hay que decir que al diseño se ha agregado una rueda de filtros de ocho posiciones, una para estudios de banda ancha (7-14 micrones), seis centradas en las longitudes de onda de 7.8, 8.6, 9.6, 10.6, 11.65 y 13.1 micrones, con la última posición como obturador y referencia de calibración. Su resolución será de 2.3 metros desde 10 km, y desde 20 podrá ver el sistema binario al completo. Además de medir la inercia termal de ambos objetos, hará estudios de composición en modo multiespectral, que Hayabusa2 no pudo hacer. PALT, Altímetro Planetario, es un sistema tipo LIDAR miniaturizado. Como los de su tipo, cuenta con el emisor, en este caso un láser en microchip emitiendo en la longitud de onda de 1.5 micrones y el expansor de haz, más el receptor, compuesto por un telescopio reflector tipo Cassegrain con un espejo primario de siete centímetros, más un módulo

refractivo que entrega la señal de retorno al sensor. Su funcionamiento es clásico, contando el tiempo que tarda la emisión láser en volver al sistema. Así construirá un modelo tridimensional de su objetivo, con una huella en superficie de un metro a un km de distancia, siendo efectivo a distancias de entre 14 km y los 500 metros. Además, servirá de daros al sistema de navegación para conocer su posición real en el sistema binario. HyperScout-H es la adaptación de espacio profundo de una serie de espectrómetros hiper espectrales diseñados para estudios terrestres en formato Cubesat. Ideal para una misión de pequeño formato como Hera, ha sido adaptado para su misión. Su sistema óptico compacto entrega la luz a un sensor CMOS de gran formato (2048 x 1024 píxels) que tiene su sistema de filtros justo encima, en la forma de un filtro de mosaico, registrando 25 bandas espectrales entre los 665 y los 975 nm, desde el visible y el infrarrojo cercano. Su misión es estudiar la composición asteroidal, diferenciando entre los efectos del viento solar, diferencias entre los dos cuerpos y las secuelas del impacto. Y la indagación de radio ciencia, para estudiar la masa de ambos asteroides empleando la señal de comunicaciones. Ah, y la plataforma de instrumentos cuenta con una Cámara de Monitorización de la Sonda (SMC) para observar esta zona, en color usando un sensor CMOS de 4 megapixels. Y hay más. Como DART y LICIACube, se decidió incorporar dos pequeños complementos que incrementar el retorno científico de la misión. Tras un

largo proceso de selección, se escogieron dos. Milani es el primero. Recibe su nombre del matemático italiano Andrea Milani, fallecido en el 2018 y que, además de ayudar a crear el Centro de Coordinación de NEO's de la ESA, fue uno de los proponentes de la idea previa de AIDA, el proyecto Don Quijote. Se basa en un diseño básico de 6U (medidas del bus 13 x 24.6 x 36.6 cm), con todo lo necesario para funcionar: ordenador y comunicaciones, control de actitud y propulsión, generación de energía (dos paneles solares de tres secciones) y control termal, más un sistema de guiado compuesto por una cámara de luz visible y un LIDAR. La misión de Milani es estudiar en profundidad la composición mineral de ambos cuerpos, para ello cuenta con dos investigaciones: ASPECT, la Cámara Espectral de Asteroides. Es un sistema modular de cuatro canales, virtualmente idénticos entre sí compuestos por un interferómetro como discriminador de longitud de ondas. Un canal registra la luz

visible (500-900 nm), dos el infrarrojo cercano (0.85-1.3 y 1.2-1.7 micrones) y de infrarrojo de onda corta (1.6-2.5 micrones). El formato de los sensores utilizados varía según el canal: 1024 x 1024 píxels para el canal visible, 640 x 512 para los de infrarrojo cercano, y un sólo pixel para el restante, eso hace que los tres primeros tengan capacidad de imágenes. En total, observará sus objetivos con 72 canales, con resoluciones de hasta dos metros desde 10 km de distancia. El segundo sensor es VISTA, el Analizador Termogravímetro para Volátiles In Situ, es un detector de polvo miniaturizado. Se compone de dos micro equilibradores de cristal piezoeléctricos, elaborados en cuarzo, equipados con un electrodo de metal que sirve tanto de colector de polvo como de calentador, así como de un refrigerador termoeléctrico. Es capaz de detectar granos de polvo de menos de cinco micrones y, al tiempo, de "olisquear" volátiles como vapor de agua y elementos orgánicos ligeros. Durante todo el viaje estará almacenado dentro de un desplegados, y conectado eléctricamente y de datos a la sonda madre; volará

libre una vez Hera esté en el sistema binario. El segundo es Juventas. También estructurado alrededor de un bus de Cubesat 6U (37 x 23 x 10 cm), tiene la misión de explorar su objetivo por dentro.  También es un vehículo completo con ordenador y comunicaciones, unidad de medición inercial, ruedas de reacción, escáneres estelares, paneles solares de tres secciones y batería, propulsión y sensores de navegación (cámara visible de navegación y láser tipo LIDAR). También equipa dos instrumentos: JuRa, el Radar de Juventas, se le considera el sistema SAR más pequeño enviado al espacio. Ocupando menos de 1U, y con una masa de 1300 gramos, consiste principalmente en cuatro antenas de metro y medio cada una. Es un radar monostático que deriva del sistema CONSERT de Rosetta y Philae, si bien este era bistático. Desde una órbita que le permitirá cubrir ambos cuerpos del sistema binario desde dos km de distancia, trabajará en sesiones de 45 minutos enviando ráfagas cortas de

señales de radiofrecuencia, una polarización cada vez para recibir dos polarizaciones distintas. Siendo capaz de atravesar la superficie de ambos cuerpos creará un modelo del interior de cada asteroide con una resolución base de 15 metros, la primera vez que se hace esto con estos cuerpos. De este modo se podrá saber cómo son, si una roca homogénea o una pila suelta. GRASS, el Gravímetro para la Investigación de Cuerpos Menores del Sistema Solar, no tomará datos hasta que el Cubesat esté en la superficie del objetivo principal. Lo forman dos ejes, cada uno compuesto por un resorte plano rotatorio, situados ortogonalmente dentro de Juventas. La intención es capturar minúsculas variaciones en el campo gravitatorio del asteroide, durante un periodo máximo de 24 horas. Añadiéndose a los datos de JuRa, y a los propios de Hera, ayudará a la creación de modelos más precisos de la estructura interna del asteroide que estudie. Igual que Milani, Juventas estará alojado en su desplegador, con conexiones eléctricas y de datos, hasta que llegue su momento de volar en solitario una vez en el sistema binario. Para terminar, un elemento clave: el Vínculo Entre Satélites, o ISL. Instalado en los tres elementos del sistema de vuelo, conectará a Hera con sus Cubesats en la frecuencia de banda-S, con una distancia máxima efectiva de 60 km para la conexión. Servirá para que Milani y Juventas envíen su telemetría y datos a casa con Hera como intermediaria, y al contrario, transmitirá los comandos para ambos Cubesats que reciba durante las sesiones de comunicación. Y aún más, porque este enlace creará un segundo experimento de radio ciencia, más preciso, al usar la conexión triple para sondear el sistema binario empleando el efecto Doppler. Con todo preparado, su peso declarado será de 1081 kg. Ligera.

Aunque en un momento pensada para usar el Ariane 6, con sólo un lanzamiento en su haber, y reciente, se decidió hace tiempo cambiarlo por el Falcon 9, usando el núcleo B1061 en el que será su misión número veintitrés; entre otros lanzamientos, ha enviado tres misiones a la ISS (dos tripuladas, la tercera de carga) además de la misión IXPE. La mayoría han sido misiones para la constelación Starlink. El despegue será, por tanto, desde Cabo Cañaveral, Florida, el día siete. Una vez separada, a Hera le esperan algo más de dos años de viaje.

Será la primera vez que visitemos un asteroide con una misión espacial. El sistema binario 65803 Didymos-Dimorphos orbita alrededor del Sol entre las trayectorias

de la Tierra y Marte, en 770 días y con una inclinación sobre la eclíptica de 3°. El cuerpo principal, Didymos, mide 780 metros de diámetro mayor, rotando sobre sí mismo en algo más de dos horas, por eso está achatado en los polos. Antes del impacto, Dimorphos tenía un tamaño de 170 metros, y tardaba once horas y cincuenta y cinco minutos en rodear a Didymos. Las rocas abundaban en su superficie, que una parte siempre encaraba al objeto principal. Como consecuencia del impacto de DART, su órbita alrededor de Didymos se acortó, no en los setenta y tres segundos esperados, no en los diez minutos propuestos como el máximo, sino treinta y tres, más o menos. Visto desde LICIACube y diversos telescopios terrestres y espaciales (especialmente Hubble y Webb) el impacto causó una larga cola de restos, una eyecta que mandó al espacio aproximadamente un millón de kilogramos de material. En esencia, el impacto, y el efecto de la eyecta provocó una suerte de efecto "propulsor" alterando la trayectoria, con un efecto a largo plazo. Pero aún hay incógnitas que resolver: la masa de Dimorphos, su composición, los cambios físicos producidos... El hecho de que, cuatro meses después, aún se pareciera un cometa demuestra lo poco que sabemos en realidad.

Una vez Hera se separe de la etapa superior, despliegue sus paneles solares y comunique con Tierra, se embarcará en un crucero de poco más de dos años. Un mes después realizará la primera de dos maniobras de espacio profundo, que la pondrán en rumbo para un sobrevuelo a Marte en marzo del

2025. El planeta rojo, da la casualidad, estará justo en el mejor momento para acelerar a Hera hacia Didymos-Dimorphos sin usar un gramo de combustible, para ello pasará a 6000 km de la superficie. Aprovechando la coyuntura, se probarán tres de los instrumentos de la sonda: AFC, TIRI y HyperScout-H, para observar no sólo Marte, también su luna más lejana y menos comprendida, Deimos, en conjunción con Al-Amal y, quién sabe, con Mars Express y ExoMars TGO. Datos, tomados a aproximadamente mil km de distancia del satélite, que ayudarán a la planificación de la misión MMX de JAXA, cuyo lanzamiento se espera para el 2026. Una segunda maniobra de espacio profundo, en febrero del 2026, la pondrá lista para el encuentro.

En octubre del 2026 todo comenzará con un "encuentro impulsivo" una maniobra que dejara a Hera en las proximidades del sistema binario, preparándola para una eventual inserción orbital. En realidad, se situará entre ambos cuerpos girando alrededor del baricentro del sistema, realizando un perfil de misión semejante al de Rosetta en el 67P: una serie de pasadas lentas requiriendo poco combustible. Si falla una maniobra, se dirigiría al espacio profundo en vez de impactar con cualquiera de los dos. 

La indagación se realizará en seis fases en total. La primera, la Caracterización temprana, durará seis semanas en las que, realizando una serie de arcos hiperbólicos, estudiará Didymos y Dimorphos desde distancias de entre 20 y 30 km, estudiándolos con su instrumentación creando vistazos globales. En la segunda, de un mes aproximadamente, se separarán los dos Cubesats en la fase de Despliegue den Carga Útil. Todo se centrará en comprobar la funcionalidad de los dos vehículos, sus instrumentos, la conexión con Hera, así como sus maniobras para alcanzar sus puestos operativos Milani usará un método básico como el de Hera, pero Juventas se situará en una órbita sobre el terminador de Didymos, perpendicular a la trayectoria de Dimorphos, que apenas usará combustible porque es equilibrará naturalmente usando la pequeña gravedad de los asteroides y la presión de la luz solar sobre las superficies del Cubesat. En la tercera fase, Caracterización Detallada, Hera reducirá la distancia de aproximación a entre ocho y diez km de los dos asteroides, actuando en conjunción con Milani y

Juventas, tomando información desde tres perspectivas distintas. Todo durante otro mes. Durante las seis semanas siguientes, Hera irá reduciendo la distancia a Dimorphos para cumplir la fase de Caracterización Cercana, practicando hasta doce acercamientos, cada cual más próximo, a la zona del impacto de DART. Por último, y durante otras seis semanas, cumplirá una fase experimental en la que probará un software de guiado en conjunción con los sensores de a bordo, incluyendo AFC y PALT, para así maniobrar autónomamente reduciendo la distancia aún más, hasta los centenares de metros. Usará lugares reconocibles de la superficie como referencia, un poco al estilo de OSIRIS-REx en Bennu, para identificar su posición y distancia a los asteroides. 

Para las tres partes de la misión, su final será idéntico: el aterrizaje. Aunque ninguna se ha diseñado para ello, se ha previsto que primero los Cubesats desciendan, ya bajos en combustible, hacia la superficie de Dimorphos y tomar datos desde la superficie, Juventas con GRASS y Milani con VISTA. Su descenso estará "controlado" gracias a las cámaras y sistemas LIDAR que incorporan. No se apunta a ninguna zona en concreto. En cuanto a Hera, se dejará caer sobre uno de los polos de Didymos, porque hacerlo en el ecuador, debido a su rápida rotación, la expulsaría de vuelta al espacio. 

Para cumplir con sus objetivos de defensa planetaria y científicos, Hera, Milani y Juventas estudiarán el sistema Didymos-Dimorphos para estudiar todas las propiedades del miembro menor, el agredido; medir la masa de ambos cuerpos, viendo como Dimorphos afecta a los movimientos de Didymos; se usarán para estudiar la formación de sistemas binarios de asteroides; se verá cómo la rápida rotación de Didymos afecta al asteroide, causada tal vez por la insolación en el efecto YORP, viendo si expulsa material al espacio como consecuencia de su velocidad rotacional; y la observación de ambos cuerpos en alta resolución permitirá ver qué otros procesos, distintos a la gravedad, gobierna la formación de rasgos geológicos. 

Ya lo hemos dicho, y lo repetimos: esta misión ya debería haber estado en el espacio. Pero, bueno, más vale tarde que nunca.

Ah, si hay suerte, una sonda "prima" de Hera, denominada RAMSES, podría ser aprobada para le hacia el asteroide Apophis, convirtiéndola en la segunda dedicada a aquel cuerpo, tras OSIRIS-REx. Pero, ¿lo hará? Eso es otra historia.