Misión STE-QUEST: el misterio de los sobrevuelos planetarios

A veces las misiones espaciales se convierten en protagonistas de misterios inexplicables. Algunos, como la anomalía de las Pioneer, han resultado tener un origen nada misterioso. Otros, como la anomalía de los sobrevuelos planetarios, siguen buscando una explicación. La anomalía de los sobrevuelos (flyby anomaly) fue descubierta al observar como algunas sondas espaciales sufrían un cambio de velocidad mayor del esperado al pasar cerca de la Tierra (se supone que este efecto también ha tenido lugar al sobrevolar otros mundos, pero nuestra tecnología no nos permite confirmarlo). La diferencia entre el cambio de velocidad (Delta V) esperado y el real es minúscula, del orden de milímetros por segundo, de ahí que la anomalía solamente haya salido a la luz en los últimos años.

La misión STE-QUEST debe medir el misterio de los sobrevuelos planetarios (ESA).

El efecto ha sido medido durante varios de los sobrevuelos de las sondas Galileo, NEAR, Cassini y Rosetta. Sin embargo, con excepción de la Cassini, no ha sido posible recibir la telemetría de ninguna de estas sondas en tiempo real durante el paso por el perigeo (la distancia mínima a la Tierra). Como resultado, sólo es posible asignar un valor medio a la aceleración causada por la fuerza responsable de esta anomalía, que es del orden de 0,0001 m/s2. Hasta ahora se han propuesto varias explicaciones “normales” que podrían estar detrás de este misterio, como por ejemplo, efectos gravitatorios de otros cuerpos del Sistema Solar, efectos relativistas “simples”, frenado atmosférico o viento solar. Pero la mayoría de estos efectos están varios órdenes de magnitud por debajo de lo necesario para explicar la anomalía, con la excepción de la influencia debida a la forma no esférica de la Tierra.

Desviaciones en los cambios de la velocidad durante los sobrevuelos de varias sondas (J. Páramos et al.).

Por eso se ha sugerido que la anomalía de los sobrevuelos podría ser el resultado de simples errores en los modelos gravitatorios de la Tierra empleados para planificar las misiones espaciales.Y, aunque esta pudiera ser la razón, también cabe la posibilidad de que detrás de esta anomalía se esconda alguna forma de “nueva física”, que es la forma que tienen los científicos de decir misterio con mayúsculas. En concreto, es posible -aunque poco probable- que la causa sea alguna desviación de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, lo que supondría un verdadero bombazo.

Orden de magnitud de la aceleración causada por varios efectos que podrían estar detrás de la anomalía de los sobrevuelos (J. Páramos et al.).

Para salir de dudas de una vez por todas se quiere lanzar el satélite STE-QUEST (Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test). STE-QUEST sería una misión de presupuesto medio de la ESA (Clase M) que situaría un vehículo espacial en una órbita altamente elíptica (900 x 32000 km) con un periodo de 16 horas. La nave mediría cuidadosamente los cambios de velocidad durante el paso por el perigeo usando GPS y -a ser posible- láseres. Para averiguar si la causa de la anomalía de los sobrevuelos son fuerzas no gravitatorias o no, se debería poder determinar la velocidad de la nave en todo momento con una precisión del orden de 0,2 mm/s. STE-QUEST tendría una duración mínima de cinco años y contaría con un reloj atómico de rubidio. El reloj del satélite sería comparado con uno o más relojes situados en tierra en cada momento. Además, durante el paso por el perigeo la aceleración local de dos isótopos diferentes de rubidio sería medida y comparada.

Partes de la nave (ESA).
Órbita de STE-QUEST (ESA).
Traza terrestre de la órbita de STE-QUEST (J. Páramos et al.).
Efectos que podrían influir en la órbita de STE-QUEST (J. Páramos et al).

STE-QUEST es una misión potencialmente revolucionaria que aspira a ser elegida dentro de las misiones científicas de la ESA para el periodo 2015-2025. Es cierto que se “corre el riesgo” de descubrir que la anomalía de los sobrevuelos no es más que un efecto de nuestro pobre conocimiento de la forma de la Tierra (motivo por el cual no creo que sea aprobada por el momento). Pero, ¿y si averiguamos que la Relatividad General es susceptible de ser modificada? Eso sí que sería un descubrimiento de verdad.

Referencias:


23 Comentarios

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FenelónFenelón

La materia oscura parece necesaria para explicar la rotación de la galaxias, pero no para el Sistema Solar( debe ser que por aquí no le gusta estar ). Lo mismo si que rodea a los planetas y produce tu aceleración oscura; lo mas oscuro de todo son los datos y la explicación.

Txemary

¿Qué es lo que hace que esta propuesta sea de tipo M? no veo ningún componente tan caro, ¿igual las necesidades de comunicación?

AnonymousAnonymous

Despues de la publicación de los resultados de la sonda Gravity Probe B en

http://einstein.stanford.edu/highlig...status1.htm

espero que no gasten dinero en estas cosas de consistencia tan tenue.
Los neutrinos superlumínicos, la fusión fría, los experimentos de Eotvös y algunos experimentos similares están presentes en nuestra mente como prueba de que estas “desviaciones” solo son errores sistemáticos.
Lo normal es lo contrario: realizar medidas ultraprecisas para
comprobar predicciones teóricas.

Fran galanFran galan

Estoy de acuerdo con esto pues he mirado por ahí y parece que los valores de la gravitación (la constante G ) no son muy exactos por lo que las predicciones tampoco lo serían, así pues como puede saberse si hay anomalias cuando no se conoce el valor exacto.

AnonymousAnonymous

La verdad que gastar plata en esta porquería tan solo porque en una de esas, quién sabe, mirá si acaso, falla algo y se cae una gran teoría…. pues cualquier experimento de esa envargadura de coste puede lograrlo. Inviertan en más buscadores de exoplanetas, en un telescopio espacial especialmente dedicado a la materia y energía oscura (algo que necesitan los del proyecto BOSS, que tienen apenas un telescopio terrestre de 2,4m y con eso ya hacen “milagros”). Un clase M con nulo alcance científico -o sea, confirmar que el error viene de causas humanas (fallas en las mediciones, cálculos, instrumentos, sumados a interferencias varias, mareas, etc), en vez de una sonda interesante o un ojo en el cielo que entregue resultados desde el primer día suena a muy poco.

josecajoseca

Seguro que con le presupuesto de una temporada de Gandia Shore lo cubren de sobra.

Supongo que sera de Clase M por los equipos, pero seguro que son susceptibles de ser cambiados por unos mas sencillos y baratos

AnonymousAnonymous

Lo cierto es, que a riesgo que me crucifiquen por aquí, me parece que hay proyectos mas interesantes que este. En un mundo ideal lanzaría todo tipo de sondas, pero sabemos como está la situacion ahora mismo, y ajustandonos a un presupuesto ajustado quizás haya misiones mas interesantes que esta.

Un saludo

Txemary

Yo la verdad, pienso igual, es una sonda interesante y se puede vender bien eso de “el misterio de los sobrevuelos” y hoy en día hay que resultar interesante para que escojan una misión, no basta con ser científicamente útil por desgracia.

Pero considero injustificado tal como está el percal una misión tipo M, para una misión con reconozcámoslo, pocas probabilidades de encontrar algo nuevo. Pero tal vez se pudiese juntarse esta misisón con otra de otro tipo, para compartir lanzador y módulo de servicio, así con más objetivos se podría entender mejor la inversión creo yo.

contribuyentecontribuyente

La mision GRACE estableció con precisión el geoide terrestre
comprobando las anomalías de la gravedad terrestre. Debido a la deriva continental y a los momientos internos en el manto principalmente, los datos de este proyecto deberian ser corregidos de acuerdo con observaciones similares ACTUALIZADAS, desde mi punto de vista el proyecto no es interesante y espero que no se gasten mi dinero en él.

CopernicoCopernico

Manmade greenhouse gas emissions aren’t just causing global warming, according to a new research report, but they might aggravate dangers from a growing population of space junk.
Leido en SPACEFLIGHT NOW.
Con lo claro que parecia estar hasta ahora el calentamiento global.Y te sueltan esto!!!
Voy a acabar no creyéndome nada.

AnonymousAnonymous

Yo nunca me lo ha creido. Si supieras la cantidad de gente que chupa de esas mandangas te quedarias HELADO de lo del CALENTAMIENTO global.No saben la causa de las glaciaciones
que cubren de hielo periódicamente el Hemisferio Norte principalmente y hacen cálculos y previsiones; es para alucinar en colores.

AnonymousAnonymous

Según el artículo la termosfera se enfria por el dióxido de carbono( irradia el calor al exterior ) y se contrae ,disminuyendo la densidad de la misma lo cual conduce a un menor rozamiento de los objetos en órbita, es decir mas tiempo la basura en el espacio.
Saludos.

UlargUlarg

Hola Daniel. Haba escuchado de la anomalia de las Pionner pero nunca sobre este tipo de anomalia de sobrevuelo, con lo cual al leer el post ya aprendi algo nuevo:). Soy de los que piensan que ignoramos mucho mas de lo que conocemos sobre el universo y la fisica que lo rige, por lo que cualquier proyecto que busque aportar claridad a nuestro conocimiento para mi es mas que bienvenido.

FoxMulder

¿El campo gravitatorio no se midió de forma precisa por la misión de la ESA “GOCE”? Pensaba que con esta misión se podía elaborar un mapa preciso de la aceleración de la gravedad en la Tierra.

Miguel Rodríguez

Pues se puede salir de dudas con ese satélite, y de paso mejorar las tecnologías para determinar con precisión la posición de las naves en el espacio interplanetario.

AnonymousAnonymous

Eso ya se hace desde hace los años setenta; los subsatélites del proyecto APOLO podian seguirse con precisión casi milimétrica para estudios geofísicos de la gravitación lunar.Los sistemas GPS también son localizados con extrema precisión.Saludos

Daniel Marín

No, no tiene nada que ver. Las órbitas de los GPS o los subsatélites del Apolo son circulares. Para estudiar la anomalía de sobrevuelo necesitas órbitas altamente elípticas.

etxazpi

Pues no sabía que habian encontrado la explicación de la anamalia de la Pioneer. Parece que eran los escapes soplados 😉

En cuanto a lo otro ya es hilar muy fino. Esperemos que no se carguen la Teoria de Eintein al menos, que ya nos dieron un susto con los neutrinos y al final era un error de medida.

AnonymousAnonymous

Eduardo.

Hola esto tambien tiene alguna relación co lo que se comenta .
La anomalía de las Pioneer
Esta es la historia paralela de dos naves espaciales. Una, la Pioneer 10, fue lanzada en 1972; la Pioneer 11 un año después. Ahora mismo, ambas deben estar en el espacio profundo, alejadas de la vista de cualquier ingenio humano, aunque sus trayectorias son demasiado fascinantes como para ignorarlas.
Y es que hay algo que ha estado ’empujando’ a las dos naves, provocando que aumenten su velocidad. La aceleración es pequeña, menos de un nanometro por segundo, pero es lo suficiente para hacer sacado a la Pioneer 400.000 kilómetros de su trayectoria inicial. La NASa perdió contacto con la Pioneer 11 en 1995, pero todo hace indicar que podría estar ‘sufriendo’ el mismo proceso que su hermana gemela, y estaría muy fuera de su rumbo en algún lugar del espacio. ¿Y qué causa este desvío? Por el momento, nadie lo sabe

1 Trackback

[…] Hay que destacar que esta anomalía no tiene nada que ver con la misteriosa aceleración que sufren las sondas Pioneer 10 y 11 que se alejan del sistema solar. Recientemente se demostró más allá de toda duda que esta ‘anomalía de las Pioneer’ era debida al minúsculo empuje generado por los fotones infrarrojos —o sea, el calor— emitido de forma heterogénea por los generadores de radioisótopos al rebotar sobre el cuerpo de la nave. Para confirmar esta explicación fue necesario reproducir con altísima precisión la sonda y el RTG con el fin de realizar numerosas simulaciones numéricas. El problema de la anomalía del sobrevuelo es que ha afectado a misiones muy distintas de forma aparentemente aleatoria. La mayoría de expertos cree que tras este misterio se encuentra un modelado incorrecto del campo gravitatorio terrestre, así que, aunque no se trate de nueva física, es un fenómeno muy interesante. De hecho, hasta se han propuesto misiones para saber si la anomalía es real o no, como por ejemplo STE-QUEST (Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test). […]

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