MERLIN, una sonda de la NASA para estudiar Fobos y Deimos

En los últimos años se han puesto de moda las propuestas de misiones a las lunas de Marte, Fobos y Deimos. Estos pequeños satélites guardan importantes secretos relacionados con la historia de formación del planeta rojo y quizá sean las supervivientes de un sistema de lunas más numeroso. Hasta la fecha solo se han mandado dos misiones para estudiar estas lunas de cerca, las sondas soviéticas Fobos 1 y Fobos 2 en 1988 y la sonda rusa Fobos-Grunt en 2011, esta última con el objetivo de traer a la Tierra muestras de la superficie de Fobos. Las tres fracasaron. Pero eso no significa que el resto de agencias espaciales se haya olvidado las lunas marcianas.

Sonda MERLIN para el estudio de Fobos o Deimos (S. Murchie et al.).
Sonda MERLIN para el estudio de Fobos o Deimos (S. Murchie et al.).

Japón espera lanzar en 2022 la misión MMX de retorno de muestras de Fobos, mientras que la ESA sigue sopesando otro proyecto similar, denominado PHOOTPRINT, que podría llevarse a cabo conjuntamente con Roscosmos. Del mismo modo la agencia rusa ha declarado su intención de lanzar una Fobos-Grunt 2.0, bien bajo el programa PHOOTPRINT con la ESA, o de forma independiente dentro del proyecto Ekspeditsia-M. ¿Y la NASA? Pues también se ha interesado por Fobos y Deimos, faltaría más. En la última selección de sondas para la próxima misión de tipo Discovery —de bajo coste— de la agencia pudimos ver tres propuestas para el estudio de las lunas de Marte: PADME, PANDORA y MERLIN. En su momento comentamos algunos detalles de PADME y PANDORA, pero no de MERLIN, la más ambiciosa de las tres.

MERLIN (Mars-Moon Exploration, Reconnaissance and Landed Investigation) tenía que ser una sonda de bajo coste (unos 450 millones de dólares) destinada a aterrizar en Fobos o en Deimos para estudiar la composición de esta luna, la más alejada de Marte, y sondear su estructura interna. En un principio se optó por Deimos gracias a su menor tamaño —15 x 12 x 10 kilómetros—, una característica que permite el que una sonda aterrice en su superficie con menor gasto de combustible (o, expresado de forma más técnica, se puede aterrizar con una Delta-V de apenas 400 m/s gracias a que la aceleración gravitatoria en su superficie es de unos 0,002 g).

Más adelante la propuesta fue reformada para permitir un aterrizaje en Fobos, una luna identificada por la NASA como el principal destino para sus misiones tripuladas en la década de los 30. La gravedad de Fobos es ligeramente mayor, entre 0,002 y 0,008 g, debido a su mayor tamaño (27 x 21 x 19 kilómetros). El diseño de MERLIN era muy simple, con un cuerpo rechoncho, dos paneles solares y un tren de aterrizaje de tres patas. El equipo de MERLIN estaba dirigido por Scott Murchie, del APL (Applied Physics Laboratory) de la Johns Hopkins University.

Características de Fobos y Deimos (APL-JHU).
Características de Fobos y Deimos (APL-JHU).

En enero de 2024 MERLIN debía situarse en una órbita elíptica alrededor de Marte antes de colocarse en una órbita circular similar a la de Fobos. En junio de ese año procedería a acercarse a Fobos a distancias cada vez menores (300, 100 y 50 kilómetros). En la siguiente fase, que duraría seis semanas, se aproximaría a 50 kilómetros y llevaría a cabo varios sobrevuelos a uno o dos kilómetros para estudiar de cerca su objetivo y seleccionar la zona de aterrizaje, que tendría un diámetro de unos 500 metros.

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Órbitas iniciales de MERLIN de cara a un encuentro con Deimos (S. Murchie et al.).
Posibles zonas de aterrizaje en Deimos (S. Murchie et al.).
Posibles zonas de aterrizaje en Deimos (S. Murchie et al.).

Para el descenso, previsto para octubre de 2024, la sonda usaría su cámara DDIS (Deimos Dual Imaging System) o FDIS (Phobos Dual Imaging System), formada a su vez por una cámara de gran angular WAC y el teleobjetivo NAC, con un diseño basado en el de la cámara de la sonda MESSENGER. La cámara también realizaría un mapa global de la luna con una resolución mínima de un metro por píxel en blanco y negro o diez metros por píxel en color. En la fase final de aterrizaje la cámara NAC alcanzaría una resolución de 1 milímetro por píxel. Una vez en la superficie MERLIN desplegaría un brazo robot que tocaría la superficie de Fobos para analizarla en detalle. En el brazo se instalaría un espectrómetro de rayos X (APXS), un espectrómetro Raman (MRS) y un microscopio a color (MAC), además de las cámaras panorámicas TerrainCam (móviles) y OpsCam (fijas), que obtendrían preciosas vistas de la superficie de Fobos (las cámaras estarían basadas en las pequeñas Hazcams y Navcams de los rovers Spirit y Opportunity). El brazo estaría equipado con una pequeña cuchilla para eliminar una capa de regolito de un centímetro de espesor y dejar expuesto terreno prístino. Este brazo estudiaría primero una zona del regolito durante 25 días, mientras que el siguiente área necesitaría otros 20 días.

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Maniobras de acercamiento y descenso de MERLIN en Deimos (S. Murchie et al.).

La misión MERLIN investigaría Fobos de cerca durante nueve meses, de los cuales tres permanecería en su superficie. En el caso de que el objetivo fuese Deimos, si tras el primer aterrizaje la sonda todavía tuviese suficiente combustible se podría considerar una misión extendida en otra zona distinta de la luna. En total la sonda sería capaz de mandar cincuenta mil imágenes y unos cinco mil espectros durante el transcurso de su misión.

Lamentablemente, MERLIN no fue seleccionada como una de las misiones finalistas para la próxima misión Discovery, así que habrá que esperar a ver si tiene suerte más adelante. Porque lo que está claro es que el interés por las lunas de Marte sigue en aumento.

Referencias:

20 Comentarios

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José ManuelJosé Manuel

Interesante misión que no ha pasado a la final. Por cierto se sabe cuando se hará la elección de la misión Discovery ganadora de entre las 5 finalistas?

JordiJordi

En un post de Daniel de hace más uño se decía que se sabría en septiembre de 2016… se retrasó la elección? O ya se habló de esto por aquí y me lo perdí?

AstrofanAstrofan

¿Hay alguna favorita? He leído en algunos foros a muchos que comentan que Neocam debería ser financiada independientemente de las otras. De hecho debería ser una misión internacional pagada por todas las agencias espaciales. A mí me gusta Lucy. Y MERLIN sería la leche para una 14ª misión.

Jose B.Jose B.

La verdad que era una misión bastante interesante. No ha habido suerte con las lunas de Marte hasta ahora, a ver quien es el primero que consigue aterrizar sobre una de ellas.

miguelmiguel

Esta es quizás, la forma más coherente de la conquista del sistema solar; si Fobos tiene hielo, el acceso a Marte será mucho más sencillo. Es absurdo pretender que todos los recursos partan de la superficie de la Tierra; si es más complicado pero es la única forma viable. Echo de menos misiones o planteamiento de misiones bajo esta premisa.

MarcosMarcos

Estoy muy de acuerdo.Siempre he leido de expertos y cientificos rusos, americanos, chinos o europeos que alcanzar Fobos y Deimos es como 50 veces mas sencillo que alcanzar la superficie de Marte.Cae de cajon que cuando hablo de sencillo lo entrecomillo.Mejor dicho es mucho mas dificil aterrizar en Marte que en Fobos o Deimos.
Pero bueno, que este año ya he leido que los pasos de la exploración espacial para este siglo deberian ser primero el regreso a la Luna, Ceres, Fobos y Deimos y luego Marte.Y a lo mejor el que lo dijo no va nada desencaminado.A pesar de que Ceres está mas lejos un aterrizaje en Ceres es mas sencillo que en los cuerpos marcianos.Repito, no va nada desencaminado.Empieza a ser una obsesion demasiado enfermiza Marte.Para mi es empezar un poco la casa por el tejado.

EudoxoEudoxo

Pienso que, en algún momento del futuro, las sondas se moverán y despegarán de los cuerpos de muy baja gravedad simplemente “al salto”, almacenando energía mecánica en elementos elásticos reusables, sin limitación de combustible. En esos cuerpos, lo complicado es seguir anclado, cualquier manipulación te puede hacer “despegar”. Usar combustible, cohetes, etc… parece un poco overkill., cuando puedes hacer lo mismo con unos muelles y, ya en plan perfeccionista, giroscopios de actitud..

Toni B.Toni B.

Tengo curiosidad por saber cuál es la sonda que más se ha acercado a las dos lunas, ¿alguién lo sabe? Gracias.

GxGx

Saben que seria bueno, un articulo resumiendo los tres tipos de misiones/programas de la NASA: Discovery, New Frontiers y Flagship.
Hacer una comparación, resumen, misiones que hay hasta el momento en cada uno de esos programas y misiones candidatos en el futuro.

FERNANDO GENERALEFERNANDO GENERALE

Una muy buena idea de misión espacial esperemos que trump no sea tan anti científico como yo creo y suelte los fondos para la misión .

JxJx

La misión MERLIN era una de los candidatos en el 2015 para el programa Discovery pero no clasifico, ya esta descartada.

Los cinco misiones finalistas del programa Discovery son:
1- Psyche: sonda (orbitador) al asteroide homónimo 16 Psyche, que tiene 240 Km de largo, y es 90% metálico y que esta ubicado en el Cinturón Principal de Asteroides
2- Lucy: sonda (orbitador) que estudiaría varios asteroides troyanos (troyanos y griegos), que están en los puntos de Lagrange L4 y L5 de la órbita del planeta Júpiter.
3- VERITAS: sonda (orbitador) para levantar el mapa del planeta Venus a partir del uso de un radar de apertura sintética, y una cámara infrarroja para ver a través de las nubes en cinco ventanas de espectro.
4- DAVINCI: sonda (capsula) que descenderá a través de la atmósfera del planeta Venus para estudiar directamente las características de su atmósfera.
5- NeoCAM: es la única misión que no es una sonda planetaria; es un observatorio espacial que estudiara el sistema solar desde la cercanía del planeta Tierra, desde en el punto de Lagrange L1. Esta enfocado a descubrir/detectar en cuatro años diez veces mas asteroides cercanos (NEOs), de los que se conocen. O lo que es lo mismo monitorear hasta un 66% mas de nuevos asteroides que tengan un tamaño superior a los 140 metros.

Stewie GriffinStewie Griffin

Se acaba de cagar la perra:
http://sputniknews.com/business/2016...k-kalanick/

Ya se sabe aquello de, los amigos, cerca, los enemigos, aún más cerca. Joder si son tiempos interesantes. Por cierto, la llamadita de Trumpete a los taiwaneses trajo de rebote que “ellos” (China) dejan de usar el USD en su comercio con Noruega (!), Dinamarca, Hungría, Polonia (!!), Suecia, México y Turquía. O sea, sólo yuanes. Es la primera hostia en los deditos que le dan al caballero. Duele.

Por supuesto, en ULA y compañía estarán que no les cabe un pelo en el culo. Como ya están en Boeing y Lockheed. Menos mal que vino para ayudar a las empresas americanas. Me encanta el estilo de este tío. Es como los que estaban pero ya no diferencia nada, todo es susceptible de ser rompido xD. Una verdadera película de jólibuz.

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