Dawn se quedará en Ceres

El pasado 1 de julio la NASA aprobó, como se esperaba, la extensión de la misión de la sonda New Horizons. Ahora la sonda tiene luz verde de forma oficial para seguir con su misión hacia 2014 MU69, un pequeño objeto del cinturón de Kuiper. La extensión se daba por hecha, más que nada porque la New Horizons tiene que sobrevolar un objeto del cinturón de Kuiper además de Plutón para que su misión sea considerada un éxito según los propios criterios de la NASA, pero no por ello deja de ser una buena noticia. La otra novedad es que la NASA ha decidido finalmente no mandar a Dawn hacia el asteroide 145 Adeona. Por lo tanto, la sonda se quedará alrededor de Ceres hasta el final de sus días.

Sonda Dawn (NASA).
Sonda Dawn (NASA).

La agencia espacial tenía hasta el 1 de julio para decidir si aprobaba este sobrevuelo o no, ya que la ventana de ‘lanzamiento’ se cerraba ese día. El 30 de junio de 2016 Dawn completó su misión primaria en el planeta enano Ceres, una misión que comenzó el 6 de marzo de 2015 cuando entró en órbita alrededor del mayor cuerpo del cinturón de asteroides. Desde entonces Dawn ha completado más de mil órbitas alrededor de Ceres y ha comenzado a desentrañar los enigmas de este extraño mundo. El 11 de abril de 2015 Dawn empezó su misión científica en Ceres, describiendo órbitas cada vez más cerca del planeta enano.

Cráter Occator de Ceres con las manchas blancas de carbonato de sodio (NASA).
Cráter Occator de Ceres con las manchas blancas de carbonato de sodio (NASA).

De acuerdo con el plan original, al terminar de su misión primaria Dawn debía permanecer en Ceres en la órbita LAMO (Low-Altitude Mapping Orbit) a 385 kilómetros de altura, una órbita que alcanzó el 16 de diciembre de 2015. Se trata de una órbita muy estable y los análisis dinámicos prevén que la sonda tardará muchísimo tiempo en chocar contra la superficie —probablemente milenios—, si es que alguna vez lo hace. Recordemos que Dawn no ha sido esterilizada y que Ceres contiene hasta un 25% en hielos, menos de lo que se creía, pero suficiente para que los protocolos de contaminación biológica de la NASA entren en juego (por esta razón Dawn no puede orbitar más cerca de Ceres).

Sin embargo, en los últimos meses el equipo de la misión concibió un final alternativo para Dawn. En vez de dejarla languidecer en órbita alrededor de Ceres, ¿por qué no enviarla a otro asteroide? Dawn ya ha estado en órbita de Vesta, el segundo mayor asteroide tras Ceres, siendo la primera nave espacial que se sitúa en órbita de dos cuerpos planetarios distintos a la Tierra. Pero Dawn ya no dispone de combustible suficiente para orbitar otro asteroide, así que tendría que ser una misión de sobrevuelo. El equipo de la sonda determinó que Dawn podría sobrevolar el asteroide 145 Adeona si partía de Ceres el 1 de julio como muy tarde.

Sonda Dawn (NASA).
Sonda Dawn (NASA).
Órbita LAMO alrededor de Ceres (NASA).
Órbita LAMO alrededor de Ceres (NASA).

Para defender su propuesta, el equipo argumentó que la sonda ya ha cartografiado el 99,9% de la superficie de Ceres con una resolución de 35 metros por píxel, mientras que el objetivo mínimo inicial era fotografiar el 80% de la superficie con una resolución de 200 m/píxel. Además, uno de los instrumentos claves de la sonda, el espectrómetro visible e infrarrojo (VIR), lleva varios meses dando problemas al no poder enfriarse correctamente. Si su temperatura sube mucho, VIR no podrá tomar datos en infrarrojo, algo necesario para determinar la composición de Ceres. Con la tarea completada, ¿por qué no buscar otro asteroide en vez de tomar más datos redundantes? De esta forma se evita además el riesgo de colisión de la sonda con Ceres.

Dawn contaba con unos 425 kg de xenón para sus motores iónicos al lanzamiento. La sonda está dotada de un sistema de propulsión iónico alimentados por xenón formado por tres motores de 8,9 kg de masa cada uno capaces de desarrollar un minúsculo pero constante empuje de 19-91 milinewtons. Tras su periplo por el sistema solar y orbitar Vesta y Ceres, la sonda todavía tiene unos 40 kg de xenón (después de gastar 275 kg en Vesta y unos 110 kg en Ceres), suficiente para un sobrevuelo. En un principio se rumoreó que el objetivo podía ser 2 Palas, el tercer asteroide más masivo tras Ceres y Vesta y el segundo en ser descubierto. No cabe duda de que Palas habría sido un magnífico colofón para la misión, pero finalmente las leyes de la mecánica celeste obligaron a que el equipo se decantase por 145 Adeona. Este asteroide de 150 kilómetros pasó cerca de la Tierra en 2001 y pudo ser observado mediante radar, así que conocemos relativamente bien sus características básicas.

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Tanques de xenón e hidracina de la sonda (NASA).

Pero no ha podido ser. El equipo de Dawn no ha sido capaz de convencer a la cúpula de la NASA de las bondades del sobrevuelo… y lo cierto es que se veía venir. Los últimos datos de Dawn han permitido reinterpretar algunos resultados previos de la misión. Por ejemplo, ahora se cree que las manchas blancas que cubren el planeta enano están formadas por carbonato de sodio en vez de sulfato de magnesio, lo que podría indicar la existencia de algún tipo de actividad hidrotermal en el interior de Ceres. Así que es posible que los datos extras que Dawn sigue enviando no sean en absoluto redundantes y sirvan para arrojar más luz sobre este extraño cuerpo, en especial los procedentes del detector de neutrones y rayos gamma (GRaND), un elemento fundamental para entender la estructura y evolución de Ceres y que solo ha podido operar desde que la sonda está en la órbita LAMO. Además, Ceres se aproxima a su perihelio y sería interesante ver si se observa algún cambio en la superficie como resultado del ligero aumento de la temperatura superficial.

Por otro lado, Adeona no es un objeto especialmente interesante y su sobrevuelo es una misión arriesgada con muchas probabilidades de fracaso (Dawn ya ha sufrido fallos en los motores iónicos y en dos sus cuatro volantes de inercia) que podría empañar la imagen pública de una misión que ha sido un completo éxito mediático. Y esto es algo que el cuartel general de la NASA tiene muy en cuenta. Así que Adeona tendrá que esperar. Dawn se quedará en Ceres durante el resto de nuestras vidas.

Datos de Dawn (NASA).
Datos de Dawn (NASA).

19 Comentarios

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kernel_panickernel_panic

Pequeno error con la fecha: “a 385 kilómetros de altura, una órbita que alcanzó el 16 de diciembre de 2016″

Del resto, como siempre, excelente entrada. Gracias!

David_1993David_1993

Daniel,tienes una pequeña errata en la fecha,es 2015, no 2016:

“Dawn debía permanecer en Ceres en la órbita LAMO (Low-Altitude Mapping Orbit) a 385 kilómetros de altura, una órbita que alcanzó el 16 de diciembre de 2016. “

David Casas

Estoy de acuerdo con la NASA. Es preferible que siga tomando datos de Ceres durante los próximos años. Se podrán acumular gran cantidad de datos acerca de la superficie y su composición.

Además la superficie de Ceres está ya muy bien cartografiada, por lo que si hay cambios en la superficie durante los próximos años, debidos o bien a su paso por el perihelio o bien porque un meteorito impacte contra la superficie y exponga el material subyacente, sería bueno que la Dawn estuviera allí para investigarlos.

Una pregunta: ¿Analizando la telemetría de las órbitas a baja altitud sería posible descubrir anomalías gravitatorias, zonas de diferente densidad, en Ceres?

vipondiuvipondiu

Buenas, no soy un experto, pero a mí entender la masa de Ceres es demasiado pequeña para provocar perturbaciones orbitales mesurables. Las de Júpiter ya son difíciles de medir, y Júpiter es lo más masivo del sistema solar tras el Sol… Pero que alguien me corrija si no es así

danko9696danko9696

Yo tampoco soy un expero pero tal como lo veo en la Tierra no hay el menor problema en realizar mapas gravitacionales, así que dudo que Júpiter sea más difícil. Quizás lo sea por carecer de corteza sólida o puede que por su homogeneidad interna (especulo) pero no debido a su masa. En el caso de Ceres no lo tengo tan claro pero si lleva instrumentos con la precisión necesaria (cosa que desconozco pero me parece factible) creo que tampoco debería haber inconveniente.

FedericoFederico

En realidad según entiendo cuanto mas chico el objeto más marcada son las perturbaciones.
Un satelite en la tierra orbita bastante bien, pero en la Luna es inestable y tenes que corregir todo el tiempo o se termina estrellando.
Si tenés mucha masa el cuerpo es más homogeneo.

Slds.

guillermoguillermo

Daniel,
Cuál sería la vida útil de la sonda? O sea, durante cuánto tiempo se espera que continue enviando información de Ceres?

Daniel Marín

No lo sé. El equipo de la misión puede usar los propulsores de hidracina por si fallan más volantes de inercia para continuar la misión, pero supongo que los volantes son lo primero que fallará. Si se queda sin un volante más todo dependerá de cuánto duren las reservas de hidracina y el perfil de misión que quieran realizar. Incluso en este caso supongo que el equipo se las apañará para hacer ciencia útil con menos instrumentos. Y es que también depende de la vida útil de los instrumentos y del ordenador. Visto el historial de Dawn, mi apuesta personal es que el fin llegará cuando entre en modo seguro y no se recupere.

U-95U-95

Si, es muy posible exprimirla al maximo hasta que deje de funcionar, aunque no tenga la epica de enviarla a otro cuerpo grande del cinturon como Pallas. Es una pena, aunque si puede quedarse en el camino mejor que se quede. A ver si el lejano dia que haya una base tripulada en Ceres, si llega, la rescatan y la ponen en un museo.

Y parece que siguen sin ponerle el nombre de “Eleusis” a algun rasgo de Ceres. Grrrr.

GinésGinés

” …por 145 Adeona. Este asteroide de 150 metros…”

Adeona mide 151 Kilómetros

Erick

Daniel, una pregunta, por la parte de los motores iónicos de Dawn, ya que es de las pocas sondas que los han usado ¿supongo que la experiencia con esta tecnología ha sido un éxito? ¿crees que será común a partir de ahora sondas de motores iónicos?

s2 y ojalá Dawn haga un Oppy y nos brinde muchos años de conocimientos…

Daniel Marín

La NASA quiere hacer de la propulsión solar iónica (SEP) su caballo de batalla para ir a Marte y en misiones como la ARM, así que le veo mucho futuro, sí.

Erick

Gracias Daniel.

Por cierto viendo esta noticia me parece que es para soñar con una misión a la bella y misteriosa Encelado:

http://www.europapress.es/ciencia/mi...173310.html

Lo digo porque esos 5 Km de espesor, me hacen soñar con un penetrador nuclear o impactador…y un pequeño “submarino” para explorar esos enigmáticos océanos, y quizás encontrar vida…para mí debe entrar desde ya como gran candidata a la próxima gran misión de ESA o Nasa…

Daniel FernandesDaniel Fernandes

Petardazo nuclear y luego lanzar el submarino… No sé cuanto tardaria en cerrarse el agujero… Pero podría funcionar… Y seria interesante poder verlo desde aquí

AgüimenseAgüimense

Pena que le quede tan poca vida a la Cassini porque, más interesante todavía sería, hacer coincidir ésa operación con el paso de la Cassini por allí, y poder grabar el impacto. Saludos.

Jonathan SarabiaJonathan Sarabia

Hola Daniel.

Encontré que los propulsores coloidales usan un liquido iónico, pero como andamos low cost tambien encontre que como alternativa se puede usar formamida o glicerol dopado con alguna sal.

Cual me recomiendas?

Saludos

Daniel FernandesDaniel Fernandes

Yo la acercaba mas a Ceres… Una órbita de 20-50 kilometritos para una mayor resolución de imagen… (¿no?) El riesgo merece la pena, yo creo… y si eso, dejas algo de delta-v y un programa puesto en el ordenador: una semana sin comunicación con el ordenador en modo seguro se vuelve a la órbita alta. ¿Porque no va a usar el xenón para nada, no?

FilezboyFilezboy

Es una pena que no visite otro asteroide. Quizás en la NASA han valorado que tiene más rédito cientifico explorar Ceres durante un perido de tiempo más largo, y observar cambios en su superficie.
Hay que tener en cuenta que la nave tiene sólo dos volantes de reacción y poca hidrazina para el RCS. por otro lado, no está diseñada para hacer observaciones científicas en un flyby, Quizas el sobrevuelo del asteroide se hubiera limitado a unas pocas fotos.

Excelente entrada Daniel!

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