CAESAR y Dragonfly: las sorprendentes finalistas para la próxima misión New Frontiers de la NASA

Por Daniel Marín, el 22 diciembre, 2017. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • NASA • Sistema Solar ✎ 85

¿A qué objetivo del sistema solar enviarías una sonda espacial?¿Te interesan los cometas y Titán? Esperemos que sea así, porque uno de ellos será el destino de la próxima misión de la NASA. La agencia espacial debe seleccionar en 2019 la cuarta misión New Frontiers, es decir, una misión de tipo medio con un coste máximo de unos 850 millones de dólares (más cara que las de tipo Discovery, pero menos que las Flagship). La NASA, basándose en los criterios de la comunidad científica, había identificado cinco posibles objetivos para esta misión: traer muestras de un cometa, estudiar los asteroides troyanos, traer muestras de la cara oculta de la Luna, estudiar Venus o investigar la atmósfera de Saturno directamente mediante una cápsula. El cuartel general de la NASA decidió añadir un sexto objetivo de forma unilateral: los «mundos océano» Encélado y Titán para continuar de alguna forma la labor de la recientemente desaparecida Cassini. La comunidad científica ha enviado en los últimos meses doce propuestas de misiones y la NASA ya tiene dos finalistas. Las ganadoras son CAESAR, una misión de retorno de muestras del famoso cometa 67P, y Dragonfly, un dron para estudiar Titán.

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La sonda Dragonfly podría estudiar Titán a partir de 2034 (NASA).

La elección ha sido una auténtica sorpresa y ha dejado a muchos expertos patidifusos. Aunque el análisis presupuestario y técnico de cada misión es confidencial, la mayoría de apuestas apuntaban a que al menos una de las misiones finalistas tendría a Venus como objetivo, un planeta que lleva esperando una visita de la NASA desde los años 90 y es considerado una prioridad por la comunidad científica internacional. La NASA no aprobó ninguna sonda a Venus en la última selección de misiones Discovery, probablemente por ser demasiado ambiciosas para el coste de este tipo de sonda, pero en esta ocasión las propuestas se ajustaban muy bien a lo que se supone que debe ser una misión New Frontiers. Además, la NASA tenía tres posibilidades donde elegir: VOX (Venus Origins eXplorer), un orbitador con radar y una pequeña cápsula, y las misiones para explorar la atmósfera y la superficie VISAGE (Venus In Situ Atmospheric and Geochemical Explorer) o VICI (Venus In situ Composition Investigations). Se ve que ninguna ha logrado convencer a la agencia espacial.

El diseño de CAESAR recuerda a OSIRIS-Rex (NASA).
El diseño de CAESAR recuerda a OSIRIS-Rex (NASA).

En el lugar más bajo de las apuestas estaban la sonda Moonrise de retorno de muestras de la Luna y la cápsula SPRITE (Saturn PRobe Interior and aTmosphere Explorer) para estudiar la atmósfera de Saturno, así que el que no hayan sido seleccionadas no llama la atención. En lo tocante a los asteroides troyanos, la NASA no recibió ninguna propuesta para este objetivo debido sin duda a la reciente selección de la sonda Lucy, de tipo Discovery, que precisamente se dedicará a explorar estos cuerpos. En cuanto a la categoría de «mundos océano» todo el mundo daba por sentado que habría una propuesta entre los finalistas e incluso que la ganadora sería ELF (Life Investigation For Enceladus) o ELSAH (Enceladus Life Signatures and Habitability), dos sondas destinadas a buscar vida en Encélado (¿es posible imaginar un objetivo más fascinante?). ELF y ELSAH eran misiones ambiciosas y, hasta cierto punto arriesgadas (empleo de paneles solares a la distancia de Saturno, dificultades a la hora de enviar gran cantidad de datos o regular la temperatura, etc.), pero Dragonfly era vista a priori como una opción mucho menos segura. Hacer volar cualquier cosa en otro mundo es terriblemente complicado y si encima hablamos de una misión que incluye entrada atmosférica, vuelo activo con rotores, necesidad de comunicación directa con la Tierra y generadores de radioisótopos (RTG) como fuente de energía, mejor ni hablamos.

Dragonfly y su escudo térmico (NASA).
Dragonfly y su escudo térmico (NASA).
Descenso de Dragonfly en Titán (NASA).
Descenso de Dragonfly en Titán (NASA).

Si es finalmente elegida Dragonfly despegará en 2025 y llegará a Titán alrededor de 2034. La sonda entrará en la atmósfera de Titán (4,4 veces más densa que la terrestre) usando un escudo térmico de 3,7 metros de diámetro. Usará un paracaídas para descender y finalmente volará por Titán usando cuatro parejas de rotores de un metro de diámetro alimentados por un RTG. La ventaja de Dragonfly es que podrá analizar múltiples zonas de Titán usando un conjunto de espectrómetros, cámaras y taladros, así que más que un dron o un helicóptero se trata de una sonda estática que realizará saltos esporádicos. Durante cada viaje podrá desplazarse hasta cien kilómetros y durante la noche titánica (ocho días terrestres) se recargarían las baterías. La transmisión de datos a nuestro planeta será directa usando una antena de alta ganancia, pero durante el vuelo no podrá comunicarse con la Tierra, así que los saltos habrá que programarlos previamente, una estrategia que entraña obvios riesgos. Lamentablemente, Dragonfly no estudiará los mares del hemisferio norte, pero sí los enormes campos de dunas de hidrocarburos de Titán, los más grandes del sistema solar. Dragonfly es un proyecto del Applied Physics Laboratory (APL) de la Johns Hopkins University dirigido por Elizabeth Turtle.

Dragonfly (NASA).
Dragonfly (NASA).
Estrategia de exploración de Dragonfly (NASA).
Estrategia de exploración de Dragonfly (NASA).
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Estrategia de exploración a lo largo de un día de Titán (16 días terrestres) (NASA).

La otra misión elegida es CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return), una propuesta que estaba muy arriba en las apuestas debido a que el retorno de muestras cometarias es una prioridad de la comunidad científica, aunque ciertamente se trata de una misión tecnológicamente bastante ambiciosa (recoger muestras de un asteroide o cometa es complejo, pero más todavía si se trata de un cuerpo activo como un núcleo cometario). CAESAR es muy parecida a otra propuesta, CONDOR (COmet Nucleus Dust and Organics Return), y competía con otra misión similar, CORSAIR (COmet Rendezvous, Sample Acquisition, Investigation, and Return).

CAESAR y CONDOR tenían como objetivo el conocido cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, mientras que CORSAIR hubiera viajado hasta el cometa 88P/Howell. Efectivamente, CAESAR deberá explorar nuestro cometa favorito, Chury, analizado en detalle en los últimos años por la sonda europea Rosetta. Es posible que volver a estudiar un cuerpo que ya conocemos teniendo miles de cometas distintos a nuestra disposición sea un poco decepcionante, pero a cambio podremos analizar con un detalle sin precedentes la composición de un cuerpo que se remonta casi al origen del sistema solar. Ya hay dos misiones en camino que van a traer muestras de asteroides —OSIRIS-REx y Hayabusa 2—, pero CAESAR será la primera que lo haga de un cometa.

La cápsula de retorno de muestras de CAESAR la suministrará la agencia espacial japonesa JAXA (NASA).
La cápsula de retorno de muestras de CAESAR la suministrará la agencia espacial japonesa JAXA (NASA).

No obstante hay que tener en cuenta que, aunque sobrevolar un cometa es relativamente sencillo, si lo que queremos es orbitar y aterrizar en él no hay muchos candidatos accesibles con un gasto energético asequible. Como ya demostró Philae, aterrizar en un cometa no es nada fácil, así que el equipo de CAESAR ha decidido jugar sobre seguro y ha elegido un objetivo previamente explorado, una estrategia que evidentemente ha tenido en cuenta el comité de selección. CAESAR también sería lanzada a mediados de la próxima década (2024 o 2025) y tardará unos cuatro años en llegar hasta el 67P. Estudiará Chury durante seis meses con el fin de elegir el lugar de aterrizaje y una vez recogidas las muestras partirá del cometa. La cápsula con las mismas, suministrada por la agencia japonesa JAXA, llegará a la Tierra a finales de 2038 aproximadamente. El investigador principal de CAESAR es Steve Squyres, de Cornell, famoso por haber sido el investigador principal de los MER Spirit y Opportunity.

Además de CAESAR y Dragonfly la NASA reconoce los méritos de otras dos propuestas, VICI y ELSAH, y otorgará fondos para que los equipos de estas misiones sigan desarrollando ambos conceptos de cara a una próxima convocatoria, algo que no vamos a ver hasta dentro de bastantes años. Todo indica que CAESAR es la favorita de las dos, pero visto lo visto quizás nos llevemos una —nueva— sorpresa. Independientemente de cuál de las dos sondas será la finalmente seleccionada, las malas noticias son que no veremos una sonda en Venus o en Encélado durante mucho, mucho tiempo. Dentro de dos años sabremos la ganadora. ¿Titán o muestras de Chury?¿Qué prefieres?



85 Comentarios

  1. CAESAR es mi preferida aunque tenía entendido que CAESAR y CONDOR eran dos misiones distintas. Al menos así lo dio a entender Van Kane en su blog y en Planetary Society.

  2. Hum. Al principio estaba tan sorprendido como tú, Dani, pero dándole un poco al coco creo que he deducido por qué, Dragonfly al menos, ha parecido tan buen concepto como para ser seleccionada. Y no, no es el efecto mediático de poner un dron en Titán (que también), es de hecho una razón de índole práctico: ir a Titán es más ‘barato’ que ir a orbitar Encélado. Me explico.

    Para poner una sonda a orbitar una luna de Saturno, los requisitos de dV son más que considerables. No sólo tienes que capturar alrededor de Saturno, como hizo Cassini, es que luego tienes que igualar la órbita de la luna, no quedarte en una órbita de captura altamente elíptica y dejar que sea Titán quien se encargue de las correciones de trayectoria a lo largo de los años (como hizo Cassini). Una etapa capaz de dar tanta dV sería una fracción considerable de la masa que entra en el sistema saturniano, reduciendo mucho la capacidad de carga de la sonda, y por tanto el retorno científico.

    Ir a la superficie de Titan, por el contrario, es harina de otro costal. Si, hay una atmósfera contra la que hay que protegerse. Pero puestos a usar un escudo térmico, y si somos capaces de enhebrar la aguja (y los del JPL tienen la puntería muy refinada) la maniobra de reentrada puede eliminar de un plumazo todas las maniobras propulsivas en el sistema saturniano. Que oye, si la sonda tiene que soportar una reentrada directa, el escudo térmico tendrá unos requisitos técnicos espeluznantes. Pero la Galileo dejó reentrar un trasto en Júpiter a 47.8km/s (!), y el escudo térmico era menos de la mitad de la masa de la sub-sonda. Así que la carga de instrumentos científicos en la superficie de Titán, para una masa dada al lanzamiento, podría ser mayor que la de un orbitador a Encélado. No es moco de pavo la cosa, sobre todo si la propuesta cuenta con la posibilidad de moverse sobre la superficie.

    1. El problema de la sonda atmosferica de la Galileo es que ella no necesitaba posarse como la Dragonfly y solamente aguantar y transmitir mientras pudiera, aunque si se consiguio con la Huygens seguro que puede repetirse y mejorarse.

  3. Gracias Daniel por esta entrada. siempre s un gusto leerte.
    Por mi parte, yta con 41 años, que decepcion saber que no se va a investigar a encelado como se merece, Titan es muy interesante tambien, y al menos eso me alegra, estare vivo (espero!) para ver su llegada, pero encelado es un mundo intrigante y potencialmente atractivo para descubrir vida…
    Ni hablar de la NO visita a venus… en serio es mas interesante una muestra de un asteroide en lugar de saber mas acerca de nuestro «gemelo» en el sistema solar?
    No pongo en duda el valor cientifico de retorno de muestras de un asteroide, pero… en serio? siguen ignorando a venus? y ni hablar de que ni mu sobre alguna mision a Europa :_(

      1. Gracias por el aviso, aunque vale recalcar que JUICE solo hara dos sobrevuelos a Europa ya que su destino final es Calisto. En cuanto a la Europa Clipper, estaria dependiendo del SLS, asi que aun esta lejano su lanzamiento… pero esperemos me equivoque y se estrene pronto el SLS.
        Saludos y gracias! dos buenos articulos que me viene bien releerlos.

        1. Si el Falcon Heavy despega el año que viene, me parece que le va a dar mucha cera al SLS, y más en sondas espaciales… No por ser mejor (que a lo mejor lo es) ni por ser más potente… SINO PORQUE YA EXISTE (y el SLS no).

      2. Me parece que la selección de Dragonfly como una de las finalistas es para que luego sea mas facil seleccionar CAESAR. Otra mision a Chury tiene poco atractivo en cuanto a exploración, bastante decepcionante. Seguramente sea dificil sacar adelante una mision con alto valor cientifico pero bajo impacto.
        Siendo Dragonfly tan arriesgada, le suma puntos a CAESAR.

    1. La NASA tiene la mision CLIPPER con destino a la luna Europa, y la ESA tiene la mision JUICE par estudiar las lunas Galileanas, principalmente Ganimedes y en menor medida Calixto.

    2. … en cuanto a Venus, por supuesto que se quisiera una mision ahi de la mas alta priiridad, pero es muy costoso y aun la tecnologia no esta madura para ello. En mi opinion es mucho jas importante misiones para llegar a Urano y Neptuno.

  4. prefiero un millón de veces Titán pero lastima que no se explorarán los lagos de metano(mejor es una barcaza que un dron) de todas formas será una ultima oportunidad de volver a ver a Titan en el resto de nuestras vidas esperemos que la Nasa corriga en parte la metida de pata hecha en el pasado al desechar la mision TIME(y no aprovechar una alineación planetaria que involucraba a Jupiter y que hubiera acortado el viaje a tan solo 6 años!!!!) para darle prioridad a la misión Insight misión esta que se pudo haber lanzado en cualquier otra ventana ya que Marte se aproxima a la Tierra cada 2 años en cambio para la mision Time fue una oportunidad única perdida.

      1. Menos mal que hay alguien que sabe: qué es lo adecuado, y qué no lo es, en un lugar como éste.
        Yo tengo serios problemas a la hora de meter mis chistes. Dame tu email y con gusto te consultaré antes de meter la pata tan inadecuadamente. (Ponlo en plan a.non1_arroba_ano.n1 para que no te llegue spam automático).

          1. Vaya, qué desilusión contigo Anon1.
            No era un chiste machista de elegir entre mujeres y yo quedarme con la más guapa que era la Inés.
            En realidad iba de que convertía a Titán en el osito Junqueras, a Chury en el majara de Puigdemont y entonces me quedaba con la sensatez y el seny de Arrimadas.
            Pero vaya, si lo explico, ya no hace tanta gracia. La gracia estaba precisamente en encontrarse un planeta, un cometa y una persona así de sopetón.
            Bueno, esta vez no ha funcionado, a ver qué tal la siguiente.

          2. Usted sí que caga fuera del cagadero. Menudo soplapollas me ha tocao.
            Primero: meter un chiste en un blog de astronomía no tiene por qué ser adecuado; pero hay que entender que es sólo un chiste (es decir, se deja pasar y ya está).
            Segundo confundir el sentido del chiste: machismo vs anti-nazional-catalanismo; tampoco es adecuado, pero tiene un pase (¿ya está aclarado?; sí, pues se deja pasar).
            Tercero trollear como un gilipollas a alguien por un puto chiste no le deja a usted como a un genio sino como a un subnormal (y profundo además).
            Entendamos, ya poniéndonos serios, que la estúpida tiranía de la corrección política; ha de dejar paso a la libertad. Una libertad ejercida con mesura y responsabilidad, pero que me permita a mi, calificar a un trollazo como usted como lo que es: un GILIPOLLAS.

  5. Espero que elijan Dragonfly. La razón es sencilla. Se me hace que una misión de retorno de muestras de asteroides y cometas entra dentro de las posibilidades de varias agencias espaciales… pero un aterrizaje en Titan… El sistema solar exterior es territorio casi exclusivo de la NASA… o alguien se imagina a JAXA,ESA , Roscosmos , China o la India enviando un drone con RTGs hasta Saturno?

    1. Venus seria territorio ruso. Hasta ahora han sido ellos quien han hecho descender una sonda en su hostil superficie. Ojala NASA sacara mas adelante un rover para quitarle ese monopolio.

  6. Valla decersion yo ya daba por ganadora a la sonda a encelados pero que tengo que admitir que me gustaría ver una foto aún que sea borrosa de la sonda roseta 😉

  7. sondas de retorno de muestras ya tuvimos una y tenemos 2 en camino (hayabusa 2 y Osiris rex) para que mierda quieren otra mas??? AL CUERNO!! TIENE QUE GANAR EL DRON A TITAN POR COJONES!!!!

  8. Titan, sin duda alguna mas «llamativa»
    El problema el de siempre, hasta 2034 no llegaria, y eso sin contar posibles retrasos.
    Para los impacientes una tortura.
    Saludos.

    1. Para los ancianos el problema es incluso peor 🙂

      De todas formas -excepto en el caso de los retornos de muestras- las sondas futuras a lo mejor llegan antes de lo que pensamos hoy, de la mano de la miniaturización. A igualdad de masa del vector, una sonda más pequeña podrá ser más acelerada, y llegará antes. Y un efecto colateral sería abrir la exploración espacial a pequeños países, o fortunas moderadas.

  9. Dad al CAESAR lo que es del CAESAR, Y dad a Dragonfly lo que es de Dragonfly. Y dame a mi misión de New Frontiers. 🙂

    Me voy por CAESAR. Creo que Dragonfly pudiera ser parte de una misión Flagship. AVE CAESAR!!!!

  10. Es increíble que los mismos que nos alarman sobre el calentamiento global de la Tierra se resistan a estudiar el planeta con el mayor efecto invernadero del Sistema Solar, que para colmo es el más cercano y el más parecido al nuestro. Si la NASA no, ¿alguna otra agencia espacial tiene previsto explorar Venus?

    1. Yo creo que saldrá adelante la colaboración de Roscosmos y la NASA y veremos la Venera-D…quizás por eso no han elegido ninguna misión a Venus, pues saben que esta saldrá…

    2. Comparto el argumento de Gabriel. Me temo que muchos pasaremos de los 50 cuando alguna misión se decida a intentar aclarar las incógnitas que guarda celosamente Venus y que, en efecto, podrían dar pistas sobre nuestro propio futuro… A ver si alguna otra agencia retoma esta exploración.

      Contento con lo de Titán, pero dejar de lado los mares/océanos del hemisferio norte podría ser un error importante. Se nos llegó a hablar en este mismo blog de una interesante misión con una especie de «velero titánico», supongo que la idea quedó en nada.

      En la nómina de explorables deberían figurar siempre Europa y Encélado, en mi opinión.

      1. Yo pienso lo mismo. Ir hasta Titán y no echarle un ojo a sus mares (!!!), es como ir a Egipto a hacerse un selfie ante la Esfinge y pasear por las dunas de alrededor, dejando completamente de lado las Pirámides y el Nilo.

        1. Cuando se enviaron los primeros pulsos de radar (antes de cualquier sonda) es cuando realmente se empezaron a sospechar sus condiciones infernales. Luego, las sondas confirmaron sobradamente las informaciones de radar.

          Obviamente, dado que está completamente cubierto de nubes, no se pudo saber nada de él hasta que se empezó a estudiar… como pasa con ABSOLUTAMENTE todo.

          Pero el interés creció sobremanera A PARTIR DE SABER QUE ERA UN MUNDO INFERNAL…

  11. En lo personal yo quería que ganará o VICI o CORSAIR. Venus por obvias razones y CORSAIR por la oportunidad que brindaba de estudiar un nuevo cometa a profundidad. Yo dejaría el estudio de Saturno para una misión Flagship, una evolución de TSSM, lanzada por el SLS allá por los 2030. Es mucho esperar pero valdría la pena lanzar en una sola misión un barco, un drone, un globo, una sonda a la atmósfera de Saturno y un orbitador a Encelado.

    Por otro lado espero para la NF5 una sonda a Io, la propuesta Io Observer me parece aun más interesante que el estudio de Venus. Con su exclusión de la NF4 Venus ahora lo dejaría para una Discovery y una Flagship en colaboración con Rusia, dos misiones complementarias.

  12. Titán, Encélado y Europa siempre fueron mis favoritos para la exploración espacial. No estoy al tanto si hay propuesta alguna misión de tipo Flagship con destino a esos mundos. En tal caso, si la elección de Dragonfly le quitara posibilidades, elijo Caesar. Sino, elijo Dragonfly

  13. No nos llevemos a engaño, Venus no es un objetivo principal para la NASA porque no hay ninguna posibilidad de encontrar vida allí. NASA no puede permitirse ser la principal impulsora de la investigación espacial y que otra agencia se lleve el mérito histórico de encontrar vida. Titán, Europa y Encélado serán prioridades en las próximas décadas.

    1. En los asteroides tampoco van a encontrar vida, y bien que los exploran. Lo que pasa es que si fracasan en Venus fallarán donde otros lo hicieron bien, y estarían obligados a enmendar la plana con otra misión; mientras que si lo hacen con un asteroide tampoco pasa nada. Sucede algo parecido con volver a la Luna: ¿os imagináis que lo intentan y no les sale? Queda mejor decir que no quieres hacer algo que demostrar que no puedes llevarlo a cabo.

    2. Para Ango: A cierta altura en la atmósfera de Venus parece ser que las temperaturas si son compatibles con la vida tal y como la conocemos, es algo que se sabe hace tiempo. No se puede descartar que sobreviva algún tipo de extremófilo adaptado a ese entorno atmosférico como rastro de un lejano pasado planetario muy distinto.

      Por otro lado, aunque la búsqueda de vida es una de las principales motivaciones para la exploración de nuestro sistema solar, no es la única, y el caso de Venus es especialmente llamativo con preguntas sin responder tales como: Hubo océanos alguna vez?? Cómo se desató ese efecto invernadero que padece?? Quizá un cataclismo?? Por qué rota tan despacio y al revés?? Responder a alguna de estas preguntas (y otras) justificaría una visita científica meticulosa. Es un vecino demasiado próximo como para ignorarlo…

      Un saludo.

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Por Daniel Marín, publicado el 22 diciembre, 2017
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