Dawn ya está en órbita de Ceres

Por Daniel Marín, el 6 marzo, 2015. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • Dawn • NASA • Sistema Solar ✎ 42

Lo ha conseguido. Hoy a las 12:39 UTC sonda Dawn de la NASA se ha situado en órbita alrededor de Ceres tal y como estaba previsto. De este modo, Dawn se convierte en la primera sonda que orbita un planeta enano, y también la primera en situarse en órbita alrededor de dos asteroides. De hecho es el primer artefacto humano que se ha situado en órbita de dos cuerpos del sistema solar aparte de la Tierra. No obstante, el momento difícilmente pudo ser más anticlimático. A diferencia de otras maniobras de inserción orbital que requieren un encendido crítico de motores químicos, el pequeño empuje proporcionado por los motores iónicos de Dawn (19-91 milinewtons) ha sido el causante de que la maniobra casi haya pasado desapercibida desde el punto de vista técnico. Los motores llevan semanas encendidos salvo por pequeños periodos de descanso dedicados a otear Ceres para comprobar que la trayectoria es la correcta, así que la jornada de hoy no ha tenido nada de particular. De hecho, hoy no había nadie en el control de la misión cuando Dawn se ha convertido en un satélite de Ceres. En cualquier caso, la gravedad del planeta enano ya ha capturado para siempre a esta sonda viajera cuando esta se encontraba a 61 000 kilómetros de distancia.

Imagen de Ceres tomada el 19 de febrero a 46 000 kilómetros (NASA/JPL).
Imagen de Ceres tomada el 19 de febrero a 46 000 kilómetros (NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA).

Paradójicamente, que nadie espere ver imágenes espectaculares. Ni hoy ni durante los próximos días. Debido a la peculiar trayectoria de aproximación, Dawn se alejará de Ceres durante los próximos días antes de regresar al planeta enano y situarse en su primera órbita polar. Después de pasar a un mínimo de 38 000 kilómetros de distancia el 23 de febrero, el próximo 18 de marzo la sonda alcanzará el punto más alejado de su actual órbita elíptica, a 75 000 kilómetros de distancia y a partir de entonces reducirá su distancia. Habrá que esperar al 10 de abril para que podamos ver la siguiente tanda de imágenes (OpNav 6). El 14 de abril tendrá lugar una sesión adicional (OpNav 7) de fotografías. La primera órbita científica se denomina RC3 (Rotation Characterization 3) y tendrá una altura de 13500 kilómetros sobre la superficie. Dawn la alcanzará el 23 de abril y permanecerá en ella hasta el 9 de mayo. Situada en esta órbita Dawn dará una vuelta alrededor de Ceres cada 15 días, mientras el asteroide rota bajo la sonda una vez cada 9 horas, permitiendo de este modo que la sonda pueda levantar un mapa provisional del nuevo mundo. En el siguiente vídeo se aprecia mejor esta extraña maniobra:

[youtube]http://youtu.be/dtO9sck13WI[/youtube]

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Trayectoria original de aproximación a Ceres (NASA).
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Trayectoria definitiva a Ceres. Vista desde el polo norte del planeta enano (NASA).
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Comparativa entre la trayectoria original y la definitiva (NASA).

En principio Dawn debía haber seguido una trayectoria más tradicional, aproximándose directamente y situándose en órbita (RC3) sobre el polo sur. Sin embargo, el 11 de septiembre de 2014 un único rayo cósmico provocó que el sistema de propulsión iónico dejase de funcionar temporalmente -hasta el 15 de septiembre-, por lo que el equipo de la sonda tuvo que idear una nueva trayectoria más enrevesada.

Ceres observado durante una rotación (NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA).
Ceres observado durante una rotación (NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA).
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Imágenes de Ceres obtenidas el 25 de febrero a 48 000 kilómetros de distancia (NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA).
Imágenes de Ceres tomadas el 12 de febrero a 83 000 kilómetros)
Imágenes de Ceres tomadas el 12 de febrero a 83 000 kilómetros (NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA).
Mapa provisional de Ceres en el que se aprecian las misteriosas manchas blancas (NASA).
Mapa provisional de Ceres en el que se aprecian las misteriosas manchas blancas (NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA).

Una vez situada en una órbita circular, Dawn iniciará la fase principal de su misión, que durará 14 meses hasta junio de 2016. Durante este periodo Dawn reducirá la altura de su órbita para irse aproximando paulatinamente al planeta enano. El próximo mayo Dawn reducirá su órbita desde los 13500 kilómetros hasta los 4430 kilómetros. La sonda permanecerá en esta órbita, denominada Survey, durante 22 días (del 6 de junio al 30 de junio). Luego se acercará hasta los 1480 kilómetros y permanecerá dos meses (del 4 de agosto al 15 de octubre). en esta órbita, denominada HAMO (High-Altitude Mapping Orbit). Posteriormente, en noviembre, la sonda descenderá al fin hasta la órbita LAMO (Low-Altitude Mapping Orbit), desde donde obtendrá imágenes en alta resolución y podrá usar el instrumento GRaND (Gamma Ray and Neutro Detector), fundamental para determinar la composición del asteroide. La nave estará en esta órbita desde el 15 diciembre hasta el 30 de junio de 2016. Por supuesto, estas fechas son preliminares y podrían cambiar durante el transcurso de la misión, aunque no de forma significativa.

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Órbitas de Dawn alrededor de Ceres (NASA).
Sonda Dawn (NASA/JPL).
Sonda Dawn (NASA/JPL).
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Trayectoria de Dawn desde su lanzamiento (NASA).

Dawn terminará sus días en órbita alrededor de Ceres. Debido a la abundancia de hielo en la corteza, los protocolos de protección planetaria prohiben que la sonda pueda impactar contra la superficie en menos de veinte años por si algún microbio terrestre despistado decide hacer de Ceres su hogar. Por este motivo, antes de que las reservas de hidrazina se agoten totalmente Dawn se colocará en una órbita estable en la que permanecerá al menos cincuenta años antes de chocar contra Ceres.

Pero no nos precipitemos. La aventura de Dawn solo acaba de comenzar. La humanidad ha alcanzado al fin un planeta enano.

 

Vídeo sobre los últimos hitos de la misión:

[youtube]http://youtu.be/LP2zbGFXyk0[/youtube]



42 Comentarios

      1. Gracias, y haciéndolo me di cuenta de un par de cosas muy interesantes, como el porque el angulo de los 3 motores de xenón y esa trayectoria de captura hiperbolica que era tan lenta.

        Por otro lado. Se planeaba hacer un sobrevuelo a Palas entre diciembre de 2018 y primeros meses de 2019 cuando este pasara por el plano de la eclíptica. Hubiera sido soberbio, por el xenón no hubiera sido problema porque aun le queda un delta-V de 4800 m/s, pero los volantes de inercia lo echaron todo a perder.

  1. Lo que es una lástima es que de Ceres no vaya a pasar por esas dos ruedas de reacción averiadas. De lo contrario, un sobrevuelo de Pallas habría sido factible.

    En fin, a ver si hay suerte y alguna misión tripulada aterriza en Ceres antes de que Dawn lo haga de manera “forzosa”.

  2. “un único rayo cósmico provocó que el sistema de propulsión iónico dejase de funcionar temporalmente”
    ¿Puede esto afectar la viabilidad de estos motores en el futuro? Una interrupción más grande en un punto crítico podría echar al traste la misión. ¿Sólo ha pasado una vez?
    ¿No podemos sellarla más efectivamente contra este típo de partículas?
    Estoy muy preguntón últimamente 😀

    1. Hombre, poderse se puede, lo que pasa que le añadirías pes, lo que sería más costoso, lo que para esta sonda… No era aceptable. Porque además contaba con la hidrazina y los volantes. Para otro tipo de misión y nave… Supongo que el diseño sería por completo diferente.

      1. Menos mal ^^, no quería ver desaparecer tan pronto estos motores que pueden cambiar la forma en que exploramos el sistema solar a corto plazo 😉

  3. Baya ese punto brillante párese cada ves mas intrigante,párese una estructura solida de gran altura.
    esperando comentarios de ufologos conspirativos en 3,2,1……. 😉

  4. Daniel, off topic: nose si es mentira o cierto, pero me acaba de llegar un rumor de que el año que viene no hay presupuesto para Opportunity? La cosa se ve fea: chau a este cacharro, el curiosity comienza con los fallos electricos, a la cassini le queda poco tiempo de vida, juno y new horizons nos entreteneràn por un ratito..y no hay mas nada!!! Tienes alguna novedad respecto a Oppy?

      1. Dani ya lo mencionó por aquí jace mucho, la NASA se planteó abandonar a oppy y la Cassini por falta de presupuesto, pero juraría que la última asignación presupuestaria de la NASA los preveía y bo había que temer…

  5. Daniel, creo ver algo para corregir:
    “Por este motivo, antes de que las reservas de hidrazina se agoten totalmente Dawn se colocará en una órbita estable en la que permanecerá al menos cincuenta años antes de chocar contra Ceres.”
    ¿Las reservas no sera de Xenon o algo así?

    1. No, el motor iónico emplea xenón, pero Dawn también usa un sistema monopropelente con hidrazina para el control de actitud que es el principal factor limitante de la duración de la misión (eso y el fallo de los volantes de inercia).

  6. A riesgo de que me llamen loco, yo creo que en un futuro no tan tan lejano, se tratará la posibilidad de acercar las orbitas de estos cuerpos, a zonas habitables, para aprovechamiento de recursos o de habitat alternativo al terrestre.

    Incluso con satelites de los planetas gigantes.

    No sé si se hará con tecnología nuclear, juegos gravitatorios o de otro tipo pero en un par de siglos estas cosas que parecen de ciencia ficción, puedan llegar a ser reales. Imeginense Marte un unas decenas de millones de kilometros más cerca del sol.

    Es más Cuando el SOl se empiece a convertirse, MArte ya será habitable por simismo durante unos miles de años.

    Soñar es gratis.

    1. Cuando tengamos la capacidad de usar semejante cantidad de energía, bien podríamos usarla para vivir allí sin necesidad de moverlos. Además, también hay que contar con la estabilidad de las órbitas. No sería bueno que Marte se nos acercase…

  7. La sonda New Horizons lleva cenizas de Clyde William Tombaugh y hace homenaje al descubridor de ese planeta enano pero la sonda Dawn no lleva nada que homenajee con el padre Giuseppe Piazzi. Es una gran diferencia.

  8. Una pregunta, por cierto, para los expertos: ¿porqué la órbita de Dawn acabará decayendo cuando Ceres no tiene atmósfera?. ¿Efectos de marea tal vez?

          1. Y no podría ser posible que esas perturbaciones y variaciones en la gravedad de Ceres hicieran que la sonda se alejara de Ceres en vez de aproximarse a el?

    1. Pues puede provenir de un saco de sitios diferentes… no cero que se pueda saber su procedencia con mucha exactitud.

      Y afectó al sistema iónico porque lo sobrecargó y no fue capaz de generar el campo eléctrico que acelera los iones que propulsan la nave.

    2. Normalmente cuando se habla de los peligros de la radiación se piensa solo en daños para la salud de persona, pero hay que tener en cuenta que también afecta a dispositivos electrónicos, por lo que para mitigar su efecto en el espacio toca añadir redundancias adicionales, corrección de errores adicional para la memoria, blindaje, etc…

      En la superficie terrestre también afecta, aunque en mucha menor medida, tanto a dispositivos electrónicos como a organismos vivientes. Puede ser difícil de comprobar pero una pantalla azul, si es algo aislado y no se vuelve a repetir puede perféctamente deberse a uno de estos rayos cósmicos.

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Por Daniel Marín, publicado el 6 marzo, 2015
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