Phoenix, un tributo

martes, 3 de septiembre de 2013

Las próximas misiones a la Luna: LADEE

Cuando la NASA hizo público oficialmente en el 2005 su Visión de la Exploración Espacial, es decir, el programa para hacer regresar al ser humano a la Luna, no solo implicaba la construcción de nuevas naves tripuladas para que los futuros astronautas pisaran la superficie de Selene, sino que también comprendía, antes que nada, la colocación en torno a nuestro compañero de sondas robóticas para que, como en la década de los años 1960, adquirieran la información necesaria previa a las misiones tripuladas. Cuando al fin las primeras misiones exploradoras fueron situadas en el espacio, el programa tripulado (bautizado como Constellation), se encontraba herido de muerte, para su posterior cancelación en el 2011. Entre lo poco que se salvó (además de la nave Orion, rebautizada MPCV) estaba el programa de misiones no tripuladas.

Después de casi 10 años desde Lunar Prospector, la NASA envió el que es considerado su orbitador lunar más potente. Lunar Reconnaissance Orbiter es un vehículo con la misión de entregar la visión de más alta resolución de la historia. Lanzada el 18 de junio del 2009, se encuentra en órbita lunar a 50 km. sobre su superficie, estudiando su superficie con siete instrumentos (LROC, el sistema de visión; LOLA, altímetro láser; el radiómetro infrarrojo DLRE; el espectrómetro ultravioleta LAMP; LEND, espectrómetro de neutrones; el medidor de radiación CRaTER; y el avanzado radar de apertura sintética Mini-RF). Aunque es una misión un tanto silenciosa, ha proporcionado cosas interesantes, tales como que la Luna está encogiendo o rastros de posible actividad geológica reciente. Junto con LRO, fue lanzada otra misión como complemento. Como la potencia del lanzador excedía los requerimientos energéticos de la sonda, se organizó un concurso para añadir otro proyecto, con dos condiciones; que fuera lo más económico posible, y que desplazara menos de mil kilogramos. La seleccionada fue LCROSS (Satélite de Observación y Percepción de los Cráteres Lunares), un vehículo que hacía un uso inteligente de un anillo de soporte de carga empleado para fijar a LRO a la etapa

superior del lanzador. Alrededor de esta pieza se desarrolló todo el hardware, amontonado en seis secciones incorporando los sistemas esenciales separados según su función. Además, el equipo científico procedía de los diseños de todas las firmas dedicadas a la construcción de componentes para satélites terrestres. Con escasas modificaciones, LCROSS cargaba nueve experimentos de escaneo remoto que iban desde el ultravioleta hasta el infrarrojo medio. La misión consistía en usar el cohete Centaur del lanzador Atlas 401 como un ariete contra un cráter en el que se sospechaba que pudiera almacenar hielo de agua bajo el regolito del fondo del cráter. Estudiando la pluma de restos levantados en el choque, LCROSS observaría el material levantado hasta acabar también colisionando con la superficie, levantando una nueva nube de material, que se esperaba que fuera estudiada por LRO. A pesar de perder la mitad del combustible, la misión resultó ser un éxito espectacular, confirmando que existía hielo de agua en la Luna, al menos en el cráter Cabeus, situado en el polo sur de nuestro satélite, tras impactar el 8 de octubre. Todo el equipo del proyecto recibió nada menos que 25 premios por sus méritos técnicos y científicos, aunque no es de extrañar. La tercera misión puesta en marcha por la NASA recientemente es bien conocida en esta Crónica: el tándem GRAIL. Lanzadas el 10 de septiembre del 2011, alcanzaron nuestro satélite tras un largo viaje el día de año viejo del 2011 y el día de año nuevo del 2012. Una vez se colocaron en posición, entre marzo y mayo (misión primaria, a 55 km.) y entre finales de agosto y principios de diciembre (misión extendida, a 30 km.) nos han devuelto el más preciso mapa gravitatorio lunar, a partir del cual se podrá estudiar su interior (y por añadidura, el de los planetas interiores), su estructura, su evolución, además de ayudar a las sondas orbitales (tanto existentes como futuras) a reducir al máximo el consumo de combustible. El 17 de diciembre del año pasado, Ebb y Flow acabaron su vida estrelladas contra la superficie lunar. Junto a estos proyectos, hay que decir que estas misiones de la NASA han dado continuidad a todo lo recolectado por la flota internacional puesta en marcha a partir del 2007. Recapitulando, los últimos proyectos de la agencia americana (incluyendo a Lunar Prospector en el lote) han proporcionado información acerca de lo que hay y lo que sucede en la superficie, además de ofrecer la primera visión sobre lo que existe bajo la superficie. Ahora, es el momento de centrarse en lo que ocurre encima de la superficie.

Anunciada en el año 2008, LADEE (Explorador de Atmósfera Lunar y Entorno de Polvo) estaba previsto que fuera lanzada al mismo tiempo que GRAIL en el mismo lanzador, aunque posteriormente fue desplazada para ser elevada independientemente. Esta misión fue seleccionada, además, para probar nuevos elementos, recientemente desarrollados, con el objetivo de intentar reducir tamaño, masa, presupuesto y tiempo de realización mientras retenía un alto rendimiento.

La sonda LADEE es una sonda de diseño aparentemente clásico, con forma de rectángulo decagonal, achatado en la parte superior. El sistema de propulsión se encuentra en la sección inferior, mientras que en la superior se ha fijado parte del instrumental. LADEE es pionera por usar por primera vez la arquitectura llamada Bus Modular Común, una estructura a base de placas cuadradas
con “ventanas” en su interior, elaboradas utilizando compuestos de carbono formando secciones rectangulares de 1.87 metros de ancho, con lo que se busca una reducción de la masa y del tiempo de construcción, reteniendo integridad estructural. Con una altura de 2.37 metros, hasta la tobera del motor principal, supone un vehículo sin partes móviles, provocando el beneficio de una muy sencilla operación. La propia estructura se divide en cuatro secciones: la sección del radiador, el módulo del bus, el módulo de equipo y los módulos de extensión. El ordenador es del mismo tipo del usado en LRO o en las sondas GRAIL, centrando todas las operaciones de a bordo en un procesador RAD750. Comunica con Tierra principalmente usando transmisores/receptores de banda-S, por medio de una antena de media ganancia y una omnidireccional de baja ganancia. Aquí también está la segunda de las herramientas de prueba tecnológica. Bajo el nombre de LLCD, Demostración de Comunicaciones por Láser desde la Luna, consiste en un telescopio de 105 milímetros con capacidad de emisión y recepción, montado en un soporte pivotante en dos ejes (lo que permite apuntar a la Tierra en casi cualquier orientación), fijado en el exterior de la sonda, además del modem (situado en el interior del vehículo y conectado al sistema de comunicaciones) que contiene el transmisor láser infrarrojo. Este sistema es capaz de emitir a una velocidad de transmisión de 622 Mbps (es decir, 8 veces más rápido que el sistema tradicional que porta), y recibir
comandos a 20 Mbps. Habrá tres estaciones de recepción para LLCD: dos en Estados Unidos (Wrightwood, California y White Sands, Nuevo México) y el tercero en el Observatorio de El Teide, en Tenerife. Aunque es un sistema muy potente y muy deseado, tiene un problema: para recibir este haz láser cargado con información, el sistema en Tierra tiene que estar perfectamente alineado con el foco de emisión. Esta es la única pega de un elemento que lo tiene todo, es decir, alta velocidad de transmisión y alta capacidad de envío de datos. Un elemento similar estaba a prueba en la europea SMART-1, y desconocemos los resultados del experimento. Su energía la recoge del Sol, usando paneles solares situados alrededor del cuerpo de la sonda, aprovechando las zonas vacías del Bus Modular Común para sujetarlos. De esta manera, sea cual sea su orientación (y siempre que Helios esté presente) siempre estará generando energía, y alimentando baterías de ión litio. Estabilizado en sus tres ejes, dispone de los sistemas tradicionales: dos escáneres estelares, un sensor solar, una unidad de medición inercial y las ya tradicionales ruedas de reacción, aunque también está preparada para estar estabilizada por rotación. El Sistema de Control Orbital está compuesto por el motor principal (HiPAT, Motor de Apogeo de Alto Rendimiento) para situarse en órbita en torno a nuestro satélite, mientras que para controlar la orientación durante los encendidos utiliza sus cuatro propulsores de control de actitud. El control de temperatura es el usual: algunas mantas multicapa, un radiador en la parte superior y calentadores eléctricos. El instrumental está formado por tres experimentos, dos para mediciones in situ y el tercero para observaciones remotas. NMS,
Espectrómetro de Masa Neutral, es un sistema que tiene la misión de hacer un análisis químico de los elementos que den forma a la exosfera lunar para así diseccionar la composición de este entorno así como variaciones en este entorno dependiendo del entorno espacial en el que esté, ya sea dentro de la magnetosfera terrestre, ya sea expuesta a la meteorología espacial. Se basa en el SAM de Curiosity, está colocado en el lado opuesto al del LLCD, y promete ser excepcionalmente sensible. El principal objetivo de NMS es detectar gases como argón (indicativo de procesos geofísicos internos), helio (influencia del viento solar sobre la generación y dinámica exosférica), elementos metálicos (reacciones al viento solar o vaporización por impactos de meteoritos), además de otros elementos menores como metano, azufre, magnesio, monóxido de carbono, hidrógeno y agua. LDEX, Experimento de Polvo
Lunar, está diseñado para hacer mediciones directas del polvo lunar capturado por el instrumento, determinando masa, dirección, frecuencia, velocidad, e incluso composición, para poder resolver si este polvo lunar está detrás del brillo en el horizonte de Selene antes del amanecer, visto así por los astronautas de las misiones Apollo. Es capaz de detectar partículas individuales de un micrómetro de radio o la señal colectiva de partículas de un radio de 0.1 micrometros mediante su ensamblaje de detección de carga, formado por un objetivo hemisférico y una placa de microcanal. Una vez las partículas caen en el objetivo se vaporizan y crean una nube de plasma llena de pares de electrones e iones. Solo estos últimos serán utilizados para llevarlos mediante un campo eléctrico a la placa detectora y así poder hacer las mediciones. Deriva directamente del incorporado por Cassini, que ha probado ser muy efectivo, y se encuentra en la placa superior radiadora. Y UVS, Espectrómetro de luz
Ultravioleta y visible. Basado en uno de los sensores de LCROSS, y situado junto al LDEX, está preparado para calcular la densidad y composición de la exosfera lunar así como la concentración de polvo en el entorno selenita midiendo la dispersión de la luz por ambos fenómenos. Está formado por varias partes. El telescopio del limbo se encargará de observar la Luna por encima, específicamente la región del terminador o la zona de atardecer en busca de emisiones de luz provocadas por gases exosféricos o por dispersión de la luz solar provocada por el polvo elevado de la superficie, y el visor solar se encargará de averiguar la cantidad de polvo en el entorno selenita a base de observar el bloqueo de la luz solar por este mismo polvo. Uno de los objetivos importantes de este instrumento es detectar moléculas de agua, aunque solo es capaz de observarlas si están positiva o negativamente cargadas o si es descompuesta por la luz ultravioleta solar. Su masa máxima en el momento del despegue es de 383 kg.

Durante bastante tiempo esta misión más parecía ser sacada de una broma del día de los inocentes o del April Fool Day, ya que hasta hace relativamente poco tiempo apenas asomaba por la página web de la NASA. Es uno de los proyectos más desconocidos de la agencia, aunque resulta bastante importante por sus objetivos tanto científicos como tecnológicos. Otra de las novedades de LADEE es el lanzador que se usará y el lugar desde donde será elevada. Así, tendrá el privilegio (o la desgracia, según se vea) de estrenar la última variante de la familia de cohetes Minotaur de la empresa Orbital. El Minotaur V no es más que
una variante mejorada y algo más alta de su antecesor, y es especialmente adecuado para situar cargas de masa baja en órbita de transferencia geoestacionaria o trayectoria translunar, ya que es descrito como un cohete de alta energía. Tiene nada menos que cinco fases que utilizan combustible sólido, y el diseño de las tres primeras tiene a sus espaldas más de 50 lanzamientos exitosos a sus espaldas, mientras que las etapas restantes utilizan los cohetes Star-48BV y Star-37FM, habituales de los lanzadores Delta 2. Levanta del sueño apenas 30 metros y tiene 2.3 metros de diámetro, de manera que es más que adecuado para LADEE. El despegue se ejecutará desde el Puerto Espacial Regional Mid-Atlantic, situado en la isla Wallops, Virginia. Este es una de las áreas de lanzamiento más viejas y menos utilizadas en la organización de la NASA, y la misión LADEE será la primera de espacio profundo que se eleve desde allí. El 6 de septiembre, si no hay problemas, se pondrá en camino hacia Selene.

Tras un viaje de unos 29 días (incluyendo 3 órbitas a la Tierra para ganar impulso) LADEE encenderá su motor durante tres minutos para dejarse atrapar por la gravedad lunar. La entrada en órbita lunar, si se lanza puntualmente, será el 6 de octubre. Situado inicialmente a unos 250 km., reducirá su perigeo para colocarse en una trayectoria de 75 x 250 km., para realizar los chequeos y las pruebas con el LLCD. Un mes después, y situado, a causa de la gravedad lunar, en una órbita de 40 x 300 km, realizará las maniobras finales, cuando se encontrará en una órbita retrógrada y ecuatorial a 50 km. de altitud sobre la superficie. Una vez allí tiene el encargo de estudiar la densidad, composición y variabilidad global de la exosfera lunar antes de que el ser humano deje su huella sobre este cuerpo celeste; determinar si la emisión difusa vista por los astronautas del Apollo corresponde a un brillo de sodio o al polvo; y documentar el entorno de partículas sólidas para extraer conclusiones para conseguir diseños más resistentes para estructuras con destino a la Luna con el objetivo de instalar una base perfectamente protegida en suelo selenita, y también para evitar problemas a las futuras sondas robóticas. Su misión primaria es de 100 días.

LADEE encaja perfectamente en la política de misiones pequeñas y con objetivos científicos muy concretos. Aunque de largo desarrollo, si al menos su nueva arquitectura prueba ser válida, muchas misiones de este tipo, tanto orbitadores como aterrizadores más pequeños, serán posibles. Y por supuesto, la información que nos proporcione nos abrirá una nueva ventana a otro aspecto apenas vislumbrado de nuestro satélite. Mucha suerte.

sábado, 31 de agosto de 2013

miércoles, 14 de agosto de 2013

Aventureras del sistema solar: Venera 7



Tras diversas misiones ya con éxito después de Venera 4, el siguiente paso era el de alcanzar la superficie venusina y transmitir información desde allí. Como pusieron de relieve todos los vehículos anteriores, el diseño debía ser reforzado para poder sobrevivir, al menos durante unos minutos, y así relatarnos las condiciones que existen en tan hostil entorno. De esta manera, aprovechando el diseño de las misiones anteriores, la base se aprovechó para incrementar el grosor de los paneles externos. Con esto se confiaba en conseguir los objetivos de la misión.

Con la designación 3V (V-70), tanto el diseño del bus como el del lander se basaban en el de las misiones precedentes: la fase de crucero se centraba en una estructura cilíndrica de cuyos lados nacían dos paneles solares que alimentaban las baterías tanto del bus como del lander. Durante el viaje estaba estabilizado en sus tres ejes usando un sensor solar, un sensor terrestre y un sensor estelar. También equipaba la propulsión para las correcciones de rumbo, los sistemas de comunicaciones y el ordenador de vuelo. En cuanto la cápsula de aterrizaje, aunque visiblemente resultaba idéntica a las de las lanzadas anteriormente, se rediseñó para soportar hasta 180 atmósferas terrestres y 540ºC. Disponía de todo lo necesario para funcionar (ordenador, sistema de comunicaciones), un sistema para mantener el interior lo suficientemente frío, y por supuesto el paracaídas de descenso. En cuanto a la instrumentación,
resultaba escaso. El bus solo estaba equipado con dos experimentos: un detector del viento solar y un detector de rayos cósmicos. Por su parte, el lander también disponía de dos sistemas, los básicos para conocer las condiciones en la superficie: un termómetro de resistencia y un barómetro. Esta información era importante para ayudar a diseñar los siguientes vehículos. Una vez el conjunto quedaba unido y preparado para el despegue, el conjunto desplazaba una masa de 1180 kg.

Como los proyectos anteriores, se construyeron dos vehículos idénticos, por si fallaba una la segunda cumpliría la misión. El vehículo de lanzamiento para cada misión era el Molniya de tres etapas. La primera de las dos sondas fue elevada sin problemas el 17 de agosto de 1970, conociéndose posteriormente en Venera 7. La segunda nave no tuvo tanta suerte: la etapa superior falló, y el vehículo (nombrado como Kosmos 359) quedó en órbita terrestre, y días después reentró en la atmósfera. Total, los esfuerzos se centraron en la restante.

Tras dos maniobras de corrección de rumbo (2 de octubre y 17 de noviembre), la sonda alcanzó Venus el 15 de diciembre. Antes de ser liberado, el interior del lander fue enfriado a temperatura bajo cero para asegurar su funcionamiento ya en superficie. Después de ser expulsada, la cápsula entró en contacto con la atmósfera venusina a 135 km. de altitud sobre su superficie. El rozamiento atmosférico eliminó gran parte de la velocidad, y la densidad de la atmósfera hizo lo propio hasta que el paracaídas se desplegó a unos 60
km. de altitud, momento en el cual Venera 7 comenzó a transmitir, y así lo hizo durante los 35 minutos que duró el descenso. A 10 metros de la superficie, el cable del paracaídas se rompió, y la sonda cayó a la superficie, perdiéndose así la señal. Después de intentarlo todo, se perdió la esperanza de recuperar algo de la sonda.

Varias semanas después, se decidió investigar el ruido de fondo grabado tras el aterrizaje de Venera 7. Como los grabadores habían estado encendidos durante bastante tiempo, se esperaba encontrar alguna señal que pudiera indicar que la sonda había sobrevivido. Los resultados fueron positivos. Tras pasar las cintas por un complejo procesado por ordenador, encontraron que Venera 7 había transmitido datos durante otros 22 minutos 58 segundos hasta que sucumbió al entorno venusino. La señal no era más que un 1% de la señal esperada desde la antena de media ganancia de la sonda (probablemente porque había rebotado y caído sobre un lado), aunque por suerte incluía la información de su instrumental. Venera 7 había aterrizado en el lado nocturno de Venus, y aún así la temperatura era de 475ºC (con un margen de más/menos 20 ºC) y había una presión atmosférica de 90 (más/menos 15) atmósferas terrestres. Esta información confirmaba todo lo que sondas como Mariner 2 y 5 (en 1962 y 1967) habían registrado desde el espacio. Las coordenadas aproximadas de aterrizaje de la sonda son 5º latitud sur, 351º longitud este.

Si el objetivo era el de hacer ciencia comprensible en la superficie de Venus, la información que proporcionó Venera 7 resultó crucial. Dos años después, con Venera 8 se obtuvo nueva información de vital importancia, ya que no solo aterrizó en la cara solar, incorporaba un fotómetro que confirmó que había suficiente luz como para que se pudieran tomar fotografías de la zona de aterrizaje. De esta manera, todo esto allanó el camino para que en 1975 se obtuvieran las primeras imágenes claras desde la superficie de otro planeta.

martes, 6 de agosto de 2013

Summer in the Solar System

No tenemos miedo en reconocerlo: No soportamos el verano. No soportamos el agobiante calor, las aglomeraciones, y otras cosas que conlleva esta época del año. Pero en fin, existe mucha gente que no solo lo aguantan, sino que desean más que cualquier otra cosa que llegue. Si fuera por nosotros, agarraríamos el petate y, cuando comenzara esta estación, iríamos al hemisferio sur, es decir, donde es invierno, para así evitar el asfixiante calor y la inaguantable humedad que tiende a existir en la costa. Eso sí, comparado con otros rincones del sistema solar, nuestro planeta es más bien un lugar templado. Así que, acérrimos del calor, os vamos a dar una pequeña guía sobre los mejores lugares en los que pasar un verano con algo de calor, aunque con un protector solar con un factor de millones.

Antes de empezar, nos gustaría corregir una falsa creencia que corre por aquí. Aunque parezca extraño, cuando es verano aquí en el hemisferio norte de la Tierra, es la época en la que nuestro planeta se encuentra más lejos de Helios. Aunque la órbita terrestre no es de las más excéntricas del sistema solar, tiene más que ver con como caen los rayos del Sol, en este caso perpendicularmente, recalentando la atmósfera y aumentando la temperatura, provocando los anticiclones. Tenerlo presente.

Pero en fin, metámonos en el tema. Si queréis el lugar con un máximo calor, el Sol es vuestro lugar. Aunque el pobre Anaxágoras afirmó que “no es más que una roca ardiente más grande que el Peloponeso” (por lo que tuvo que salir echando leches de Atenas porque si no lo despachaban) nuestra estrella es realmente un gigantesco reactor nuclear de fusión, que genera la energía, como bien dice el término, fusionando dos átomos de hidrógeno (creando helio en su lugar) y generando en el proceso inmensas cantidades de energía. Por ello, su interior está a millones de grados, y a medida que nos vamos alejando de su interior, la temperatura desciende, hasta llegar a la superficie donde allí, en la fotosfera, la temperatura es de apenas 6000ºC. Son muchos los misterios que encierra, ya que cuando uno empieza a alejarse de la fotosfera rumbo al espacio, la temperatura vuelve a ascender, alcanzando la corona (su atmósfera) decenas de miles de grados. Agradable, ¿verdad? Vale, puede que sea una opción un pelo extrema.

A aproximadamente 58 millones de km. de Helios, nos encontramos a Mercurio. A juicio de este humilde cronista, uno de los lugares más bellos del sistema solar, aunque es un lugar bastante particular. Lo es principalmente por la resonancia de sus movimientos. Recordemos que tarda 88 días en rodear nuestra estrella, y 58.7 en girar sobre sí mismo. Lo que ocurre es que cuando el planeta ha completado dos traslaciones, ha rotado prácticamente tres veces, lo que se suele decir que posee una resonancia 2:3. Por lo tanto, debido a una absurda convención, se dice que el día de Mercurio dura 176 días, lo que no es exacto. Lo que ocurre realmente es que hay zonas que tardan, dado lo peculiar de sus movimientos, exactamente ese tiempo en volver a recibir la luz solar. A causa de esto, la temperatura en la cara que ofrece al Sol se tuesta hasta alcanzar 427ºC, principalmente por el material de su superficie, formado principalmente por materiales volcánicos, lo que provoca que retenga mucha radiación solar. Por supuesto, si queréis tomar el sol desde allí, no os vendría mal una buena sombrilla, realizada con materiales cerámicos, y algo de agua, porque es un lugar algo sequillo. Otra de las claves, obvia, por la que acumula tanto calor en su superficie es precisamente su lenta rotación. Ya que ofrece durante bastante tiempo la misma cara al Sol, la temperatura sube y sube, y no para hasta que al final está fuera de su vista. Claro, que si os cansáis de tanta luz, dando dos pasos mal contados llegaréis a su cara nocturna y refrescaros algo. Ahora, no recomiendo un vuelta y vuelta, acabaréis no rojos como los turistas que no se protegen adecuadamente, sino negros como la carbonilla. Una pequeña pega. Esto añade al término tostarse al sol un nuevo significado.

Aunque la imaginación desbocada de los escritores de ciencia-ficción (y buena parte de la comunidad científica) pensó que Venus no era más que un paraíso tropical, tampoco es mal lugar para pasar un veranillo agradable. Bueno, tenemos que puntualizar, ya que el segundo planeta al Sol por distancia (108 millones de km.) se parece más a una sauna que a otra cosa. Allí tomar el sol, tomar el sol, pues como que no, porque el planeta posee una densa capa de nubes que no deja que nuestra estrella caliente su superficie, pero no existe impedimento para que los amantes de las temperaturas algo elevadas pasen una temporada… siempre y cuando poseas una casa hecha de las planchas de titanio más resistente, además de necesitar un traje como el de los buzos (solo que más fuerte y resistente), y probablemente un adecuado sistema de aire acondicionado. Gracias a todas las sondas que hemos enviado allá, la temperatura en superficie alcanza unos 480ºC aproximadamente, sea cual sea la zona en la que estés, ya sea en el ecuador, en los polos, en la zona diurna o en la nocturna. La clave de tal registro (es la temperatura de la fusión del plomo) es precisamente su capa de nubes y su atmósfera de dióxido de carbono. Venus es, después del Sol y la Luna, el astro más brillante del firmamento, a causa de que la luz solar es reflejada efectivamente por la capa superior de nubes del planeta. En cuanto a la radiación infrarroja (o energía calorífica) es poca la que consigue atravesar los 60 km. de espesor de las nubes de Venus, la pega es que esa radiación no vuelve a salir, lo que provoca un incremento, lento pero estable de las temperaturas. Y si no estuvieran las nubes, el propio dióxido de carbono que constituye la inmensa mayoría de su atmósfera provocaría un efecto similar. Esto es el efecto invernadero, solo que ligeramente exacerbado. Y si a la receta le añadimos que las nubes están cargadas con gotas de ácido sulfúrico, una presión atmosférica como la que hay a aproximadamente 1 km. bajo los océanos terrestres, y unos vientos de aproximadamente 300 km/h (lo que causa que las nubes rodeen el planeta por completo en cuatro días) tenemos un lugar un tanto exótico, aunque con suficiente claridad, la misma que en un día nublado de verano en Moscú. El paraíso del calor.

Si no os gusta viajar demasiado lejos, a unos 384.000 km. de nosotros en línea recta tenemos a nuestro satélite. Si los científicos calificaron a Mercurio como otra Luna, no fue por casualidad. Un cuerpo gris, plagado de cráteres, casi sin atmósfera. Pero si os habéis sentido agobiados con las temperaturas del primer planeta, una estancia en Selene os parecerá que estáis en invierno. Las condiciones de un cuerpo celeste y otro son similares: lenta rotación, material volcánico en su superficie, carencia de atmósfera. Por ello, y gracias a su mayor distancia al Sol, posee temperaturas más bajas: a plena insolación en las regiones ecuatoriales, el mercurio alcanzará 105ºC. Comparado con los anteriores destinos, a lo mejor os entran ganas de agarrar un plumas, no sabemos, aunque es agradable, y alcanza tal valor a causa de lo que tarda en girar sobre sí mismo, unos 28 días, lo mismo que en dar una vuelta alrededor nuestro. Han sido 12 los astronautas que dejaron sus huellas allí, y qué mejores referencias sobre cuál debe ser el sitio ideal para pasar un verano interesante. Porque allí hay de todo para ser el perfecto turista: restos de sondas orbitales, vehículos de aterrizaje estáticos y hasta cinco coches con los que poder recorrer la superficie lunar sin apenas cansarse. Todo facilidades, vamos.

El calor puede venir de dos fuentes: del mismo Helios, o del interior del cuerpo celeste. Si hay
vulcanismo en la Tierra es a causa de este calor interno atrapado. Y esto causa que un lugar, aunque se encuentra lo suficientemente lejano al Sol como para no calentarse en exceso, posea unas temperaturas, digamos, altas. Se trata del enigmático y sorprendente satélite de Júpiter Io, el más cercano de los cuatro galileanos. Aunque es algo mayor que nuestra Luna, nadie pensaba encontrar lo que las sondas Voyager divisaron: volcanes enormemente violentos por todas partes. Al telescopio (un telescopio corriente y sencillo) Io no es más que un punto de un color rojo más intenso que el de Marte, aunque a corta distancia su superficie va del amarillo al naranja, aunque posee otros tonos intrigantes. Sin cráteres de impacto a la vista, estamos ante una de las superficies más espectaculares del sistema solar. Su superficie está cubierta por los restos de las erupciones que se han producido a lo largo de los siglos, por lo que la inmensa mayoría del suelo del satélite está cubierto por una capa de azufre congelado. Ahora os preguntaréis: ¿no es esta una entrada acerca de lugares caldeados del sistema solar? Pues sí, porque aunque la temperatura superficial de Io no sube de los -130ºC, los lagos de lava en las cimas de los volcanes están a unos 1610ºC. Un buen baño tonificante. Esta es la temperatura más alta del sistema solar (exceptuando al Sol, por supuesto), y con esta no necesitas lumbre para asar unas salchichas, unas tiras de bacon o preparar un huevo frito. Aunque bueno, sufrirás algunas incomodidades. No solo tendrás que escalar montañas más altas que el Everest, sino que tendrás que hacerlo con una dosis diaria de radiación algo respetable, unos 3600 rems al día. Minucias. En fin, como ya explicamos en una anterior entrada, este calor interno es provocado tanto por la extrema gravedad de Júpiter por un lado, como por las órbitas de resonancia y las masas de los dos satélites galileanos inmediatamente exteriores.

Por opciones que no queden, y en esta pequeña guía nos hemos dejado en el tintero a los asteroides NEO’s, ya que alguno de ellos se acerca al Sol lo suficiente como para poder entrar aquí, pero es poco lo que sabemos de ellos, y no es cuestión de elucubrar. Pues nada, si la Tierra se os queda pequeña, o si queréis sentir el verdadero calor en vuestras carnes, estas son nuestras propuestas.

viernes, 26 de julio de 2013

Aventureras del sistema solar: Venera 4

Tras el milagroso éxito de la NASA en Venus con Mariner 2 en 1962, la presión que caía sobre los científicos e ingenieros soviéticos se incrementó. Desde 1960 llevaban intentando situar sondas en camino al segundo planeta, pero, o fallaban por el lanzador, o la transmisión fallaba. Después de Mariner 2, decidieron cambiar de estrategia. Había que conseguir la manera de ir más allá de esta nave y sus mediciones.

La solución fue la de tratar de cruzar la atmósfera venusina para poder así analizarla. Para ello, se embarcaron en un programa de diseño muy complejo. En total, cada sonda tendría dos partes: una fase de crucero, y la cápsula de descenso. Como fue tradicional, no pararon de lanzar hasta alcanzar el éxito.

Para la ventana venusina de 1967, se prepararon dos vehículos gemelos. El plan era el de costumbre: si se podían obtener los datos con las dos, mejor, pero si fallaba una, al menos la otra podría cumplir la tarea. Las sondas fueron designadas V-67 (1V y 2V), para posteriormente ser nombradas tras el lanzamiento. Como hemos dicho, estaban compuestas por dos vehículos. La fase de crucero era un cilindro de cuatro metros de alto, y de ella salían varios apéndices. Dos paneles solares nacían de cada lado, totalizando 2.5 metros cuadrados de superficie captadora de energía, y proporcionando una envergadura de 4 metros. Una antena parabólica extensible estaba situada en uno de los laterales, para contactar con Tierra. En uno de los finales de la fase de crucero estaba la cápsula de descenso. En la opuesta, un motor cohete de combustible líquido, para poder realizar cambios de rumbo camino del planeta. El bus contenía el ordenador de vuelo, que era capaz de ejecutar hasta 127 comandos distintos. Fue dotada con instrumental científico: un magnetómetro al final de una prolongación de dos metros, un detector de iones, otro de rayos cósmicos y un espectrómetro ultravioleta especializado para detectar hidrógeno y oxígeno atmosféricos. Por su parte, la cápsula de descenso era una estructura casi esférica, de 1 metro de diámetro, que equipaba en su interior lo necesario para funcionar. Se basaba en diseños
anteriores que habían fracasado por causas ajenas a ella, e incluía varias mejoras. Entre ellas, recibió un escudo de reentrada compuesto de un material capaz de resistir temperaturas de hasta 11.000º C. Otra mejora era la sustitución de un sistema de refrigeración por líquido por otro más sencillo y fiable mediante gas. En la parte superior, una tapa se soltaba para permitir el despliegue del paracaídas (que resistía hasta 450º C) y que el equipo científico cumpliera su labor. Cargaba una batería recargable (vía paneles solares de la fase de crucero) con capacidad de funcionar durante 100 minutos. Entre los sistemas principales, estaba dotada de un altímetro, ordenador, dos transmisores (ratio de descarga de datos 1 bit por segundo) que emitían cada 48 segundos. Los instrumentos analíticos (termómetro, barómetro, hidrómetro, altímetro e instrumentos de análisis de gases) y el equipo de a bordo se encendían tras el despliegue del paracaídas. Incluía detalles curiosos: fue diseñada para flotar, en el caso (un poco optimista) de que las cápsulas cayeran en algún líquido, y por ello, se colocó un sellante de azúcar en el compartimento de las antenas para que, en el caso de amerizar sobre agua, éste se disolviera para abrir este contenedor. Para eliminar las vibraciones, se incorporó un sistema de amortiguación de vibraciones, para evitar daños producidos durante el despegue o tras el despliegue del paracaídas en la atmósfera venusina. La cápsula pesaba 383 kg., y una vez juntas ambas partes declaraban una masa de 1.106 kg.

Sobre la base de los datos recogidos por Mariner 2, la cápsula de descenso fue sometida a pruebas de resistencia muy agresivas, tanto, que parte del equipo electrónico se dañó y tuvo que ser sustituido. Poco antes del lanzamiento, y como medida de seguridad, el conjunto entero fue esterilizado a base de someterlo a altas temperaturas. Tras eso, fue enviada a Baikonur para su lanzamiento.

Las dos sondas del programa V-67 fueron lanzadas en junio de 1967, utilizando lanzadores tipo Molniya. El día 12, la sonda 1V (V-67) fue elevada de manera exitosa rumbo a Venus. Dos días después, la NASA situó en el espacio a su Mariner 5. Competencia pura. El 17, la 2V, y debido a un fallo de la última etapa del lanzador, quedó varada en órbita terrestre, cayendo sin remisión hacia la atmósfera, donde reentró 8 días después. Esta recibió la designación Kosmos 167.

En camino hacia el nuboso planeta la 1V (o Venera 4, como se la conoce) completó su única maniobra de corrección el 29 de julio. Fue tan precisa que la segunda prevista fue cancelada. Las dos sondas (la soviética y la americana) fueron de la mano, prácticamente, y alcanzaron Venus con apenas un día de diferencia. Venera 4 llegó al planeta el 18 de octubre, y la cápsula de descenso fue soltada, mientras que la fase de crucero se quemó en la atmósfera. El interior de la cápsula fue enfriada a -8º C para poder sobrevivir al duro ambiente venusino, y soportó durante la reentrada 300 G de presión. Tras esto, se desplegó el paracaídas, iniciando así la tarea. Un problema con el altímetro provocó que la misión comenzara a mayor altitud que la prevista. Empezó a analizar este entorno a 52 km. de altitud, y descendió 26 km., hasta que dejó de funcionar a unos 26 km. del suelo. Esto provocó un error: se pensó originalmente que el contacto con la superficie había acabado con ella, pero fue peor. No pudo soportar la presión y la temperatura, y de esta manera no pudo transmitir desde la superficie. De esta manera, alcanzó la superficie venusina muda, pasando a la historia por ser el primer objeto fabricado por el ser humano en alcanzar el suelo de otro planeta. Sin embargo, recolectó información muy interesante para las ciencias planetarias. Un día después, Mariner 5 sobrevoló el planeta, ampliando la visión proporcionada por su antecesora de 1962.

Venera 4 pudo funcionar el tiempo suficiente para informar del entorno que le rodeaba. A 52 km. de altitud, la temperatura era de 33º C, y la presión menor a 1 atmósfera. Al final de su descenso, la temperatura había ascendido a unos abrasadores 262º C y soportaba una presión de 22 atmósferas. El estudio de la composición atmosférica reveló cosas curiosas. Tal y como fue medida, estaba formada por 90-93% de dióxido de carbono, 7% nitrógeno, 0.1-1.6% de vapor de agua y 0.4-0.8% de oxígeno. De esta manera, el ratio proporcional entre dióxido de carbono y nitrógeno era de 13, corrigiendo de esta manera al alza (muy al alza) este valor. No se encontró nada de humedad, dando por lo tanto el dato de que si alguna vez hubo agua líquida en Venus, ya hace mucho que se fue. Entre los datos obtenidos por la fase de crucero, detectó un magnetismo de 3.000 veces más débil el valor terrestre. Los análisis ultravioleta no mostraron oxígeno molecular. Un último detalle, fue que no se detectó ningún cinturón de radiación alrededor del planeta.

Es justo decir que la misión se consideró un éxito. A pesar de que muchos de esos datos se discutieron, información posterior mostró lo correcto de los datos. Esta misión proporcionó el impulso que necesitaba el programa venusino soviético, y a cada vuelo, iban aumentando las apuestas. Tras nuevos vuelos para aumentar los registros atmosféricos, los ingenieros y científicos empezaron a planear las siguientes sondas: su objetivo, la superficie.