Cómo podría ser la primera sonda que aterrice en Europa

La NASA planea lanzar a comienzos de la próxima década la sonda EMFM (Europa Multi-Flyby Mission), antes conocida como Europa Clipper) para el estudio de Europa, un satélite de Júpiter con uno de los mayores potenciales de habitabilidad del sistema solar. Recientemente, el Congreso de los EEUU ha obligado a que la NASA también incluya una sonda de aterrizaje para explorar este fascinante mundo. ¿Cómo podría ser esta misión?

Propuesta del JPL de sonda de aterrizaje en Europa: un híbrido entre la Mars Pathfinder y Curiosity (NASA/JPL).
Propuesta del JPL de sonda de aterrizaje en Europa: un híbrido entre la Mars Pathfinder y Curiosity (NASA/JPL).

Como vimos en una entrada anterior, aterrizar en Europa no es fácil. La NASA, al igual que otras agencias, ha investigado varios diseños de cara a una misión de este tipo, pero todos presentan inconvenientes importantes. El problema principal suele ser que son misiones demasiado complejas y caras o demasiado simples. Tanto la agencia espacial europea (ESA) como el centro JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA han estudiado la posibilidad de incluir una sonda de aterrizaje en la misión EMFM.

En el caso de la ESA, la propuesta CLEP ofrecía la posibilidad de incluir una pequeña sonda —realmente un penetrador— con una capacidad científica muy limitada. Por su parte, el JPL decidió investigar cómo añadir una sonda similar a raíz de la petición del Congreso. La conclusión del JPL fue que era imposible satisfacer los deseos del Congreso usando el pequeño margen de carga útil de la misión EMFM, así que lo ideal sería enviar una sonda de aterrizaje independiente.

Diseño actual de la sonda a Europa de la NASA (NASA).
Diseño actual de la sonda a Europa de la NASA (Europa Multi-Flyby Mission) (NASA).

Naturalmente, si la sonda EMFM es finalmente lanzada mediante un cohete SLS habría espacio de sobra para una segunda nave, pero la NASA no quiere meter todos los huevos en la misma cesta y mantiene la opción de emplear un cohete convencional tipo Atlas V en el caso de que no haya dinero suficiente —el programa científico de la NASA deberá pagar por el lanzador— o que el SLS sea cancelado. El JPL ha sugerido por lo tanto que la misión de aterrizaje se lance de forma independiente dos o tres años tras el despegue de EMFM para que dé tiempo a que esta sonda reconozca la superficie de Europa en alta resolución y se pueda seleccionar así una zona de descenso adecuada. O también podría despegar junto a la EMFM con el SLS y esperar en órbita alrededor de Júpiter a que se complete el reconocimiento inicial de Europa.

En cualquier caso, ¿de qué tipo de sonda estamos hablando? El diseño preliminar del JPL se aparta de otros conceptos previos y, curiosamente, parece un cruce bastardo entre la Mars Pathfinder y el rover Curiosity. Al igual que la Mars Pathfinder, la sonda de aterrizaje en Europa tendría forma tetraédrica con unos 1,5 metros de arista y dispondría de tres pétalos que se desplegarían una vez en la superficie. Los pétalos permitirían poner la sonda en vertical independientemente de la posición con la que hubiese aterrizado. El descenso hacia la superficie se lograría mediante cohetes, algo inevitable en un mundo sin atmósfera. Primero una etapa formada por un cohete de combustible sólido frenaría el vehículo para que abandonase la órbita de Europa. En la fase final una etapa con motores de combustible líquido de empuje variable frenaría la sonda hasta velocidades aceptables. A pocos metros sobre la superficie la sonda con forma tetraédrica se descolgaría de la etapa de descenso de forma similar al sistema sky crane de la misión Curiosity, una técnica que permite obviar la necesidad de usar un tren de aterrizaje.

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Secuencia de descenso de la sonda de aterrizaje en Europa (NASA/JPL).
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Sonda marciana Mars Pathfinder (NASA/JPL).

El aparato de descenso se alimentaría mediante baterías y dispondría de un conjunto de instrumentos científicos relativamente avanzados para estudiar la superficie de Europa durante 21 días. Además de un mástil con una cámara estereoscópica y con la antena de alta ganancia, tendría un espectrómetro de tipo Raman, un microscopio y un espectrómetro de masas. Un brazo robot sería el encargado de recoger muestras de la superficie para llevarlas hasta los instrumentos. Además del vehículo de descenso habría que añadir una sonda orbital para el viaje desde la Tierra hasta la órbita de Júpiter. Este vehículo también serviría para transmitir los datos de la sonda de aterrizaje a la Tierra.

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Opciones de lanzamiento de la misión a Europa (NASA/JPL).

Independientemente de que el Congreso de EEUU haya decidido que una sonda de aterrizaje en Europa sea una prioridad, el gobierno debe asegurar la financiación de este proyecto, cosa que todavía no ha sucedido (de hecho, ni siquiera está asegurada la financiación de la sonda EMFM). Pero más allá de que este proyecto en concreto se haga realidad, lo interesante del caso es que el diseño propuesto por el JPL podría usarse, con ligeras modificaciones, para explorar otros mundos del sistema solar exterior como Calisto, Ganímedes o, especialmente, Encélado. ¿Se imaginan una flotilla de estas sondas ‘Pathfinder-Curiosity’ investigando las regiones externas del sistema solar?

Referencias:

  • http://futureplanets.blogspot.com.es/2016/04/defining-missions-for-ocean-worlds.html

11 Comentarios

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Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Veamos: 2 años y medio con el SLS – 7 y tantos años con el Altlas o Delta… vamos chicos, no hay que pensar mucho, claro que el SLS es mucho más caro que los otros dos, pero… llega en menos de la mitad del tiempo y podemos agregar carga útil.
Estoy de acuerdo en lo que dices de una flotilla de éstas naves para el estudio de las otras lunas potencialmente con vida.
Muy buen artículo, gracias.

FalconFalcon

Pero hasta donde yo entiendo, esa sonda estudiará la corteza exterior. Y aunque ésta nos puede dar información del interior, ese océano global seguirá siendo un mar de especulaciones (nunca mejor dicho lo de mar).
Seguiremos soñando con historias de Ciencia Ficción donde una sonda penetradora introduzca un submarino que explore ese océano. Aunque estoy convencido que será un océano yermo, sin vida y lo más perecido a una salmuera.

JoseJose

Yo creo que “la vida se abre camino” como decían en aquella peli y vamos a encontrar alguna sorpresilla. Si en su estado primigenio pudo llegar a bordo de un meteorito, ¿por qué no otro de aquellos meteoritos pudo poblar cualquier lugar del sistema solar susceptible de ser “habitable”? ¿O incluso “rebotar” de la Tierra o Marte y llegar a estos lugares remotos? Who knows…

Sea como sea, estimado Falcon, espero que me puedas decir pronto “Te lo dije” , porque a este paso no sé si lo veremos. Aunque siendo optimistas, 2030 no parece una fecha tan lejana tal como están las cosas.

Yo la esperanza la veo en los cohetes reutilizables, ahora tan de moda por los éxitos de SpaceX y Blue Origin. Si conseguimos reducir en un orden de magnitud el precio de un lanzamiento (de millones a cientos de miles) podemos reutilizar vectores como churros y ensamblar alguna nave en el taller espacial ISS ;-P.

Francisco MFrancisco M

Bueno, bueno. Al fin se les cae una idea: la producción en cadena de una serie de sondas con el mismo diseño llevará por fin a abaratar enormemente los costos (que se pierden en gran parte en la investigación previa y el desarrollo artesanal de las sondas). A primera vista será “gastar más plata”, pero el resultado que se obtendrá será multiplicador (por el triple del precio de una sonda, podrían hacer una decena). El sueño de todo espaciotrastornado es tener una seguidilla de misiones de este tipo que le vayan llenando el calendario.

ZanstelZanstel

Y lanzado mediante lanzadores semireutilizables tipo Falcon-9 para abaratar los lanzamientos.

Todos los años a lanzar 10 o 20 sondas…
Qué bonito es soñar.

ildefonsoildefonso

yo creo que llegara un punto que si que veremos flota de sondas. (cuando seamos viejos)

ValhueValhue

Vista la proyección de los últimos años (casi más bien las últimas décadas) es más probable que esto acabe en una cancelación que en una flotilla de sondas desperdigadas por todo el sistema solar.

FacundoFacundo

Pues realmente es muy incoherente, lo que se considera “prioritario” por un lado y la falta de inversión para la EMFM por el otro. Y no deja de ser irónico que el Congreso de EEUU quiera hacer más cara y compleja una misión que se inició con la premisa de ser de “bajo costo”. Y en cuanto al SLS, quisiera que alguien me explique con nivel de detalles qué ventaja tendría ahorrar 5 años de viajes para esta misión; que a la hora de encarar una misión a Urano o Neptuno (ojalá viva lo suficiente para ver una sonda orbitando al menos uno de estos fascinantes mundos… ) ahí sí cobra sentido, me queda mas que claro, pero al ritmo que va la gestión de Europa Clehhhh perdón, EMFM, dudo mucho de las bondades del nuevo lanzador.
Muchas gracias Daniel por mantenernos al tanto. Saludos!

FERNANDO GENERALEFERNANDO GENERALE

cuanto cinismo por parte de los políticos de estados unidos lo único que les importa es que salga adelante el SLS si esta muy claro que no les importa un carajo la exploracion espacial :(

1 Trackback

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