Philae ya sabe dónde aterrizar en un cometa (Bitácora de Rosetta 5)

Tal y como estaba previsto, la agencia espacial europea (ESA) ha anunciado hoy el lugar de aterrizaje definitivo de la pequeña sonda Philae. Recordemos que el pasado 25 de agosto el equipo de Rosetta anunció los cinco candidatos a lugares de aterrizaje que habían sobrevivido al proceso de selección previo. Los cinco fueron bautizados con las letras A, B, C, D, I y J. Y el ganador ha sido -redoble de tambores-… ¡el sitio J!

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El lugar de aterrizaje de Philae (ESA/Rosetta).

Lamentablemente el sitio A, situado en el cuello del cometa 67P y que prometía deleitarnos con paisajes espectaculares, no ha pasado el corte. El sitio J se encuentra, al igual que el B y el I en el lóbulo menor de Chury. En este sentido es un sitio un tanto ‘aburrido’ comparado con la zona del ‘istmo’ o los caóticos paisajes del lóbulo de mayor tamaño. No obstante, el sitio J es el idóneo para estudiar las propiedades del núcleo en colaboración con el orbitador y supera con creces al sitio A, el más seguro desde el punto de vista del aterrizaje (los sitios A e I fueron descartados por ser los menos seguros). Como lugar de aterrizaje secundario se ha seleccionado el sitio C, situado en una zona relativamente plana del lóbulo más grande. El sitio B también fue originalmente seleccionado como reserva, pero las condiciones de iluminación son peores que en el C.

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Detalle del lugar de aterrizaje con la cámara OSIRIS (ESA/OSIRIS/Rosetta).

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Una vista aún más de cerca del sitio J (ESA/OSIRIS/ESA).

En el momento de ser seleccionados, los lugares candidatos incluían una elipse de aterrizaje de un kilómetro cuadrado aproximadamente. A medida que Rosetta estudie el cometa en detalle se podrán reducir estos errores para permitir un aterrizaje más preciso.

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Los cinco lugares propuestos para el aterrizaje de Philae (ESA/OSIRIS/Rosetta).

La pequeña sonda Philae apenas alcanza los 98 kg, pero es el primer artefacto humano diseñado para posarse sobre la superficie de un cometa. La parte central, fabricada en fibra de carbono y aluminio, tiene forma hexagonal y posee unas dimensiones de 0,85 x 0,85 metros, pero con las tres patas desplegadas alcanza 1,3 metros de alto y 1,46 metros de ancho. Si Rosetta cuenta con once instrumentos científicos, Philae no se queda atrás y lleva diez (con una masa de 26,7 kg), todo un logro teniendo en cuenta su pequeño tamaño.

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Philae y Rosetta (ESA).
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Philae y Rosetta con sus instrumentos (DLR/ESA).
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Instrumentos de Philae (ESA).

Sin duda, el instrumento más llamativo de cara al gran público está formado por las cámaras del instrumento CIVA (Comet Infrared and Visible Analyser). Las siete microcámaras CIVA-P nos proporcionarán una vista de 360º del lugar de aterrizaje, así como visión en estéreo en una dirección. CIVA también incluye el microscopio CIVA-P para obtener detalles de las muestras del cometa. No menos llamativas serán las fotografías de la secuencia de descenso tomadas por el instrumento ROLIS (Rosetta Lander Imaging System), compuesto por una cámara a color (con un campo de visión de 57,7º) que apuntará, lógicamente, hacia la superficie del cometa.

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Campo de visión de las siete cámaras CIVA-P (ESA).

Vídeo sobre la cobertura de las cámaras de Philae:

A pesar de no llevar ningún calefactor radiactivo (RHU), Philae ha sido diseñada para que la temperatura interna se mantenga dentro del rango comprendido entre los -55º C y los 70º C. Todos los instrumentos deben funcionar gracias a los paneles solares de la sonda, que pueden generar una media de 11 vatios a 3 unidades astronómicas del Sol. De todas formas, Philae incluye unas baterías primarias de unos 1000 Wh no recargables que serán empleadas para asegurar el funcionamiento de la sonda durante los primeros cuatro o cinco días de la misión independientemente de los niveles de iluminación. Además lleva baterías secundarias recargables de 130 Wh que serán alimentadas por los paneles solares. Durante las primeras sesenta horas de sobre el cometa está previsto que todos los instrumentos hayan completado su misión primaria. La transmisión de información a Rosetta tendrá lugar a una velocidad de 16 kbits por segundo.

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Philae antes del lanzamiento (ESA).

Philae se separará de Rosetta a una velocidad de entre 0,18 y 1,9 km/h. Si es necesario, un volante de inercia interno se encargará de estabilizar la sonda en su viaje hasta la superficie. El equipo de la misión mantiene la opción de usar un propulsor a base de nitrógeno para acelerar el descenso en el débil campo gravitatorio de Chury, pero todo indica que no será necesario emplearlo (fue diseñado teniendo en cuenta el objetivo inicial de Rosetta, el cometa Wirtanen, un cuerpo más pequeño que el Churyumov-Gerasimenko). Eso sí, este mismo sistema se puede usar para garantizar un aterrizaje en firme y evitar que Philae rebote en la superficie tras el primer contacto (el equipo de la misión calcula que Philae alcanzará la superficie a 3,4 km/h.). Pero permanecer en la superficie de un cuerpo tan pequeño como Chury no es sencillo. Por ese motivo Rosetta lleva dos arpones redundantes y tres tornillos que fijarán la sonda a la superficie y que funcionarán al mismo tiempo como instrumentos científicos. La conexión entre el tren de aterrizaje y el cuerpo central de Philae permitirá que las tres patas se adapten a la pendiente del terreno mientras el segmento central mantiene la vertical local.

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Interior de Philae (ESA).

Los arpones forman parte del experimento MUPUS (Multi-Purpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science) y contienen un acelerómetro y un sensor de temperatura (MUPUS ANC) que proporcionarán información sobre la integridad del material de la superficie. Cada arpón está formado por un proyectil hecho con una aleación de cobre y berilio que será disparado contra la superficie a 324 km/h mediante un sistema pirotécnico en cuanto el tren de aterrizaje entre en contacto con la superficie. Una vez fijos en el interior del cometa, el cable de unión -de 2,5 metros de longitud- será recogido por un mecanismo, asegurando un contacto firme. La masa de cada arpón -incluyendo los sistemas auxiliares- es de 437 gramos.

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Localización de los arpones en el tren de aterrizaje (ESA).
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Detalle de uno de los arpones (ESA).
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El proyectil del arpón una vez en el interior de Chury (ESA).

Además de los dos arpones, el experimento MUPUS incluye un penetrómetro (MUPUS PEN) de fibra de vidrio (con una longitud de 27 cm y un diámetro de 1 cm) que será desplegado mediante un brazo de un metro de longitud y que se introducirá en la superficie poco a poco usando un martillo percutor (¡de menos de dos vatios de potencia!). El penetrómetro alcanzará una profundidad de unos 30 centímetros y gracias a los 16 sensores que lleva distribuidos a lo largo del mismo nos ofrecerá un perfil de temperaturas de la superficie.

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Experimentos de Philae. Se aprecia el instrumento MUPUS (ESA).
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Detalle del penetrador MUPUS-PEN (ESA).

Los tornillos forman parte del experimento SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment), pero Philae lleva también un taladro como parte del instrumento SD2 (Sample Drill and Distribution) que será capaz de obtener muestras del cometa de hasta 30 centímetros de profundidad que se distribuirán a varios hornos para comprobar como reaccionan ante el aumento de temperaturas. Precisamente, el microscopio CIVA-M filmará uno de estos hornos a través de una pared transparente. Además de CIVA-M, los experimentos PTOLEMY y COSAC estudiarán las muestras en detalle. Como curiosidad, COSAC podrá medir la quiralidad de las moléculas orgánicas, algo que tiene una gran importancia a la hora de estudiar la implicación de los cometas en la aparición de la vida en la Tierra.

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Imagen de la Navcam tomada el 10 de septiembre. Se aprecian los chorros de gases y polvo (fuente).

El espectrómetro de rayos X APXS medirá las abundancias de los principales elementos en la superficie bajo Philae. La sonda lleva también el instrumento CONSERT, que, junto con un instrumento similar a bordo de Rosetta, nos permitirá estudiar el interior del cometa estudiando la propagación de las ondas electromagnéticas. Por último, el experimento ROMAP estudiará los campos magnéticos y el plasma en los alrededores del núcleo cometario.

Sin duda, Philae nos promete una aventura realmente emocionante. Así que ya sabes, el próximo 11 de noviembre no te puedes perder el primer aterrizaje de una nave humana en un cometa.

Vídeo del aterrizaje y los instrumentos de Philae:

Vídeo sobre la selección de lugares de aterrizaje de Philae:


24 Comentarios

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AJAJ

Tengo miedo. Miedo a que no nos dejen ver las imágenes del aterrizaje; por la remota posibilidad de que alguien pueda sacar algo en limpio de ellas antes que el equipo oficial de la misión.

Por San Galileo, que se quede esto en un miedo irracional.

Rodolfo JaraRodolfo Jara

Me llama la atención el gran tiempo entre su lanzamiento y el momento en que realmente llega Rosetta a su destino. 10 Años!
En todo este tiempo a estado expuesto al vació y las radiaciones del nuestro sistema solar y se mencione todos los instrumentos que lleva a bordo como si fueran a funcionar todos correctamente.
En el Curiosity, al poco de llegar fallo un instrumento de medición del viento y que decir de las naves sovieticas (o rusas) que ninguna a durado mas de algunas semanas ( aportando información apenas han llegado). Y si mi memoria no me engaña, no hay ninguna misión Ruso/Sovietica que halla ido mas allá de la órbita de Marte por un lado y de Venus por el otro.
OK. eso habla muy bien de la tecnología Europea, pero para mi que todos estos instrumentos deben tener un vida expuestos al medio espacial no bien determinada (o por mi conocida) .

Mi prejuicio sale de que entre el viento solar y los micrometeoritos deberían hacer estropicios en cualquier nave. haber estudiado a la nave ISEE-3 hubiera dado mas luces en como se ven afectados los materiales/instrumentos en el medio espacial.

TxemaryTxemary

El sensor de viento se llevó un pedrazo en el aterrizaje… no es comparable, las sondas diseñadas para un fin y un medio bien conocido son mucho más robustas ahora, solo hay que ver la radiación que se chupó Galileo, una de las sondas que más ha enseñado en ese aspecto, al igual que Cassini.

Lo de los micrometeoritos es más un problema de la órbita baja (por los restos de naves, satélites y sondas) que de órbitas como la de Rosetta, es una posibilidad pero sigue siendo estadísticamente improbable.

Y respecto de lo que comentas de la ISEE-3, bueno, se comprobó que los instrumentos científicos principales funcionaban perfectamente, ya es algo.

Saludos.

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

El instrumento que más me interesó (y que ya comenté en una entrada bitacórica previa) es el de CONSERT. Todos vemos las fotos tomográficas tomadas a containers en las aduanas o a las personas en los hospitales. Pero, la verdad es que tengo curiosidad: ¿qué foto podrá salir de un instrumento tomográfico mucho menos potente enviado al espacio?.

Afrodito CupidoAfrodito Cupido

Con menos potente imagino que quieres decir con menor resolución. No tengo idea de cómo es el instrumental concreto al que haces referencia y menos aún su comparativa con instrumental industrial fabricado a escala, pero en general el instrumental se optimiza, y el instrumental de sondas espaciales suele ser la hostia, perdóneseme la castiza expresión, por miniaturización, resistencia a ambiente y entorno hostial (valga el neologismo), bajísimo consumo y demás. Por eso cobran lo que cobran (en mi opinión, se pasan, pero bueno, se pasan en todo). El problema más bien suele estar en que no se suele mandar la última tecnología, sino tecnología ampliamente probada y contrastada que no es la ultísima (para probar tecnología están los consumidores, no agencias paramilitares), y, peor aún, que no siempre se acierta con lo que uno espera encontrarse. En mi humilde opinión creo que el verdadero problema es este último (derivado naturalmente de las restricciones presupuestarias, que no de otra cosa).

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

Afrodito ito ito, la tomografía con un acelerador de partículas es más “potente” que la que deben emplear Rosetta+Phileas con esas ondas electromagnéticas. A ver, afrodito ito ito, si no vas a aportar saber: ¿por qué te molestas en comentar?.

Afrodito CupidoAfrodito Cupido

Hace falta tanta agresividad? No hay instrumental mas potente, lo hay con mayor o menor resolución, con independencia de la técnica empleada. La potencia que yo sepa solo mide la energía por unidad de tiempo. Me pare ce que sí es pertinente la puntualización, pero si te molesta, por mi como si la borras.

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

La pregunta que lancé era por si Daniel quería, más adelante, comentar detalles del CONSERT. En mi opinión merece la pena centrarse en ese instrumento ya que implica a los dos dispositivos (Rosetta y Philiae) y ya que esas fotos obtenidas serán únicas en la historia náutica.
Pero si tú Afrodito sueltas una parrafada con obviedades, rebajas el nivel de mi comentario. Por eso te pido asertivamente que: si respondes a alguien, intentes aportar conocimientos.

TxemaryTxemary

No termino de entender el concepto de zona secundaria o de reserva, ¿es una zona a la que se irá si algo sale mal durante el intendo de acoplarse al cometa o es que si se va recopilando más información se cambiará de zona?

pablopablo

La NASA anunciará hoy los vencedores del programa Commercial Crew.

Todo indica que quienes se llevarán el gato al agua serán Boeing y SpaceX con sus cápsulas, y el perdedor será el Dream Chaser.

Jose PJose P

Me daría muchísima pena que el Dream Chaser se quede afuera… La verdad es que está peleada la carrera. Sin conocer el mar de fondo que implica cada uno de los proyectos, me gustaría que SNC y Space X continúen en carrera, Boeing se las podrá arreglar sin ningún problema a pesar de perder este contrato.

Jorge M.G.Jorge M.G.

Pues no se pero a mi me da que el lugar elegido es un poco accidentado e irregular y donde indica el punto( +) hay un barranco, es que nadie lo ve ?? , la sonda puede volcar. El de reserva me parece mas fácil de aterrizar.

Se sabe la hora en que comenzara el descenso ?? Cuando lo anunciaran ??

saludos Jorge M.G.

VipondiuVipondiu

Rosetta es todavía más emocionante si se tiene en cuenta que el “pequeño” Philae es del tamaño de una lavadora

anteroantero

La philae es verdaderamente asombrosa con su escaso peso y todo lo que puede hacer, hay esta el verdadero I+D , si alguna vez los lanzadores pudiesen elevar mas de las de las pocas TN de hoy en dia ,todo cambiaría.
saludos

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