Europa Clipper: estudiando Europa con paneles solares a 780 millones de kilómetros del sol

Hasta ahora era la opción de reserva, pero finalmente se confirma que la sonda Europa Clipper llevará paneles solares en vez de generadores de radioisótopos (RTG) con plutonio-238. La decisión ha sido anunciada durante el 65º Congreso Internacional de Astronáutica y la verdad es que no ha sorprendido a casi nadie. Y es que las escasas reservas de plutonio-238 con las que cuenta la NASA sumadas al alto coste de los RTGs hacían de los paneles solares la opción más atractiva para una misión que lucha desesperadamente por reducir sus costes.

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Europa Clipper con paneles solares (NASA).

Con el fin de garantizar la producción de electricidad necesaria en la órbita de Júpiter, Europa Clipper deberá usar unos paneles de 52 metros cuadrados de superficie. Puede parecer mucho, pero si lo comparamos con los 61,5 metros cuadrados de la sonda europea Rosetta vemos que no es para tanto. Y es que la NASA se muestra confiada en que la nueva generación de paneles fotovoltaicos ultraeficientes permitirá reducir el tamaño, y por lo tanto la masa, de los paneles. Recordemos que la NASA se convertirá en 2016 en la primera agencia espacial en situar una nave con paneles solares en órbita de Júpiter: la sonda Juno (aunque ciertamente es una sonda mucho más sencilla que Europa Clipper). Los paneles solares reducirán el coste total de la misión al no tener que seguir los estrictos protocolos de seguridad asociados al uso de RTGs (especialmente durante el lanzamiento) y, de paso, liberará una enorme parte de las reservas de plutonio-238 de la NASA para otras misiones.

La inclusión de paneles solares no está exenta de riesgos. A pesar de que su coste es muchísimo menor que el de los tres MMRTG que debía emplear originalmente, el uso de energía solar implica modificar las trayectorias de ciertos sobrevuelos durante la misión y usar una batería de 160 Ah para garantizar el suministro eléctrico durante los eclipses, por no hablar de la degradación natural de los paneles, que se verá incrementada por la acción de la intensa radiación en las cercanías del gigante joviano. Y, para rematar, no nos olvidemos de que los paneles son más pesados que los MMRTG.

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Diseño original de Europa Clipper con RTGs (NASA).

Al mismo tiempo, los encargados del proyecto han asegurado que el futuro cohete gigante SLS de la NASA pasa a ser la opción primaria para el lanzamiento, quedando como opción secundaria el lanzador Atlas V 551. Si el SLS sale adelante, Europa Clipper despegaría en julio de 2022 y seguiría una trayectoria directa hasta Júpiter, a donde llegaría en mayo de 2024. Por contra, si usase un Atlas V 551 el lanzamiento tendría lugar en 2021, pero la sonda no alcanzaría su destino hasta 2028, después de sobrevolar Venus una vez y la Tierra dos veces.

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El SLS es la opción primaria para lanzar la Europa Clipper (Boeing).
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Diferencias entre una trayectoria directa con el SLS (derecha) y una trayectoria VEEGA con el Atlas V (NASA).

Después de esta decisión, Europa Clipper se convierte en la segunda misión compleja para el estudio de Júpiter que podría emplear paneles solares. La primera -ya hemos dicho que Juno no cuenta- fue la sonda europea JUICE, que será lanzada en 2022 y llegará a Júpiter en 2030 (ya puestos, podrían lanzar las dos naves con el SLS, ¿no?). Y es que debido a la falta de un programa de RTG propio (la ESA lleva años intentando sacar adelante un proyecto de RTG a base de americio-241 sin éxito), Europa nunca ha tenido la opción de usar generadores de radioisótopos para sus sondas. En todo caso, el objetivo fundamental de JUICE son las lunas Calisto y Ganímedes, no Europa. JUICE realizará trece sobrevuelos de Calisto y se situará en órbita alrededor de Ganímedes, pero solamente llevará a cabo dos sobrevuelos de Europa. Como comparación, Europa Clipper podría realizar 45 sobrevuelos de Europa para investigar la presencia de un hipotético océano global bajo la corteza de hielo.

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Sonda europea JUICE (ESA).

Pero hay un pero, y por eso hemos usado el condicional. Y es que Europa Clipper no ha sido aprobada oficialmente por la NASA y nada indica que lo será en un futuro próximo. De hecho, la agencia espacial norteamerican ha ordenado a la comunidad científica que estudie la posibilidad de desarrollar una sonda a Europa de bajo coste. ‘Bajo coste’ en este contexto significa mil millones de dólares, una cantidad muy inferior a los 2100 millones de dólares por los que saldría Europa Clipper. Con paneles solares o sin ellos, lo cierto es que el único proyecto actual para estudiar Europa en nuestra generación sigue en el aire.

Referencias:

18 Comentarios

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Fernando AlemanFernando Aleman

Seguimos rogando para que esto salga adelante, t_t ¿Por que Obama es tan tacaño? solo son mil millones extra, que se ahorre un par de ataques aereos y que de alli salga el dinero.

metzmetz

Y esto liberaria el Pu-238 para que otras misiones si no tiene dinero ni para esta? Tendrian que ser por necesidad al sistema solar exterior, se me imagina la JET o la boya en Titan, cual es el sentido de decir que se ahorraria plutonio?

Daniel Marín

Lo de ahorrar plutonio es un beneficio extra sin muchas aplicaciones. El uso de paneles solares es ventajoso por su bajo coste, lo demás son extras.

TulTul

Al final, la tecnología fotovoltaica va conquistando nuevas fronteras.

Espero ver algún día sondas espaciales equipadas con tecnologías limpias más allá del sistema joviano.

AntonioAntonio

Normal, con la nucleofobia imperante en los países occidentales. Pero más pronto que tarde se toparán con la física, que es muy tozuda. Los paneles solares no van a mejorar eternamente. Ya en Júpiter la radiación solar es muy escasa. Dudo que se lleguen a usar nunca paneles solares en Saturno, y no digamos más allá. Por otra parte, que los RTG son contaminantes es otro mito de los nucleófobos. Hay multitud de artículos en la red que lo explican, incluso en Eureka. En fin, qué cruz…

Pedro

Que avance la tecnología fotovoltaica es una buena noticia y son cada vez sus aplicaciones en el espacio. Misiones que en los 70 se enviaban con nuclear (landers en Marte, orbitadores en Júpiter) hoy en día pueden usar solar sin excesivos inconvenientes. Pero, como dice Antonio, yo tampoco me imagino una sonda en Saturno con energía solar.

La fobia a los RTGs me parece criticable, teniendo en cuenta todas las precauciones que se toman. Más escandaloso me parece la fobia a reactores en el espacio. Recordemos que un reactor cargado de uranio no representa ningún peligro hasta que no se “enciende” y eso no se haría hasta que la sonda no estuviera ya alejándose de la Tierra. Eso no parece óbice para los antinucleares.

Otra cosa es que no haya dinero para diseñar el reactor y enviar una sonda a, pongamos, Saturno que consuma 5000W de electricidad.

En fin, con RTGs o con paneles, ojalá vuele la Europa Clipper.

AntonioAntonio

No es una cuestión de precauciones (aunque se toman, más que nada por motivos políticos). Aunque la nave explotara, nunca podría ser una explosión tan fuerte como para partir un RTG. Y aunque se partiera, la contaminación sería totalmente despreciable. El combustible no es soluble (es plutonio disuelto en un material cerámico insoluble en agua), y de todas maneras las cantidades son demasiado pequeñas aunque el RTG resultara pulverizado (¿qué daño puede hacer un kilo de combustible repartido en 1.000 km2? ni siquiera superaría la radiación natural de fondo).

El único peligro que podría ser real (y que curiosamente nunca mencionan los que protestan cuando se lanza un RTG) es la proliferación armamentística. Las mismas instalaciones que fabrican plutonio para los RTG pueden producir plutonio para bombas. De todas formas, a día de hoy no es real porque todas las potencias espaciales de la actualidad cuentan ya con armamento nuclear, menos Japón, que no fabrica RTGs.

VipondiuVipondiu

Totalmente de acuerdo con lo que decís, tarde o temprano perderemos el miedo al apellido nuclear y entonces saldremos verdaderamente de LEO. Yo no veo factible ni siquiera llevar una misión tripulada a Marte sin propulsión nuclear térmica o eléctrica (por mucho que hayan avanzado los paneles y todo eso sin salir del sistema solar interior).
Solo matizar que si se quiere “pervertir” la producción de Pu238 para uso militar no hay que descartar que se derive directamente el Np237 que es apto para bombas, en vez de construir una planta para la creación y separación de Pu239. A mi entender sería más práctico pero no soy técnico nuclear, ni quiero una bomba atómica XD

JuanjoJuanjo

Si los Indios han sido capaces de lanzar una sonda con exíto a Marte por cuatro “perras” ¿La Nasa no va a poder hacer lo mismo en Jupiter por 1.000 millones de dolares?. El problema es que en la Nasa hay mucho burocrata traga bollos pegandose la vidorra padre y claro los costes se multiplican exponencialmente. Ya va siendo hora de hacer una buena limpieza en la Nasa, una pena que Obama no se quede otros 4 años más iba a espabilar a estos perlas bien rapido.

metzmetz

1) no hay no hay por dónde comparar la Mangalyaan con el Europa Clipper, en terminos de objetivos y complejidad. Sólo los estadounidenses están en condiciones de enviar algo grande a Jupiter.
2)Ese mismo es el objetivo de la nasa en estos tiempos, proveer empleos. Todo lo demas es secundario.

TxemaryTxemary

Osea, que groso modo haciendo cambio 1$ – 1€, por el módico precio de 1’75 DCN (Deudas de Canal Nou) se podría sacar adelante el proyecto más ambicioso de exploración Joviana… vaya vaya vaya… curiosa la perspectiva.

Si deciden ir adelante con el SLS pase lo que pase, quien sabe, igual es un inecentivo para sacar adelante esta misión… ahora, igual algún día se dan cuenta de que todo lo que pretenden hacer con él es caro de cojones, o se puede hacer con otro vector y lo pasan por la guillotina :(

Pere Vilás

Es cierto que, salvando absolutamente todas las distancias, llama poderosamente la atención el precio de la Mangalyaan comparado con estas misiones occidentales de “bajo coste” aunque destinadas al sistema de Júpiter.

Igual Europa podría suministrar los instrumentos de ciencia y encargar a India el bus y el lanzamiento. ¿Quién sabe?.

Jose PJose P

Lo de usar el SLS me parece que POLITICAMENTE es la decisión mas correcta. Me puedo imaginar al congreso Estadounidense aprobando un gasto extra para la Clipper sólo para justificar que el SLS tenga una misión. Rídiculo, pero los ejemplos sobran donde la política va por encima de lo económico o lo técnico. Por otro lado, me gustó mucho la idea de que JUICE y EC viajen juntas, de esta forma JUICE se ahorraría nada menos que 6 años de viaje! y la Nasa podría abaratar un poco el costo de lanzamiento. Aunque imagino que la ESA no estará dispuesta a pagar mucho mas que el costo de Ariane 5 (u$s 150 millones aprox???).
Saludos!

TxemaryTxemary

Si China cumple sus planes, como ellos no pueden hacer un lanzamiento directo, igual aprueban el SLS solo para adelantarles, quien sabe…

FERNANDO GENERALEFERNANDO GENERALE

Solo imaginen ce lo que se podría hacer con la pasta que están recaudando los estafadores de MART ONE me párese que si la nasa hiciera una coleta podría juntar la mitad de los fondos
de esta misión :(

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