Por fin sabemos cuáles serán las próximas misiones de tipo Discovery —las más baratas— de la NASA. La agencia espacial estadounidense ha dado luz verde a dos sondas para estudiar asteroides a finales de la próxima década: Lucy y Psyche. En octubre de 2015 la NASA seleccionó cinco propuestas finalistas para la misión Discovery que debe despegar antes de 2024. Además de Lucy y Psyche, que ahora analizaremos en detalle, se encontraban VERITAS y DAVINCI, ambas para el estudio de Venus, y el telescopio espacial NEOCam para descubrir asteroides cercanos a la Tierra. Después de cierto retraso la NASA anunció el 4 de enero de 2017 que finalmente serán dos y no una las misiones elegidas.
La elección llama la atención porque ambas sondas tienen un mismo objetivo, o sea, el estudio de asteroides, mientras que Venus se queda, una vez más, en la cuneta. Esto último no es sorprendente porque resulta muy complicado mandar una misión a Venus que responda a las principales cuestiones lanzadas por la comunidad científica dentro del magro presupuesto de una misión de tipo Discovery (450 millones de dólares). Que NEOCam se haya quedado fuera es más llamativo porque es una misión muy poco ambiciosa y, sin embargo, vital para la supervivencia de nuestra civilización. Quizás por eso la NASA haya decidido financiar un año más los estudios asociados con NEOCam, una señal de que la propuesta no estaba muy madura. Sea como sea, los designios de los paneles examinadores de la NASA son —casi— inexcrutables y al final tendremos dos sondas que explorarán más asteroides del sistema solar. Analicemos ahora cada misión en profundidad.
Psyche
Psyche es una sonda que estudiará de cerca el asteroide 16 Psyche (Psique en español) —no, no se han vuelto locos para elegir el nombre— del mismo modo que Dawn lo ha hecho con Vesta y Ceres. ¿Y qué tiene de especial este asteroide que no tengan otros? Pues que se trata de un asteroide metálico de tipo M formado en un 90% por hierro, níquel y otros elementos pesados, como el núcleo de la Tierra. Hasta la fecha el foco de la exploración de asteroides ha estado puesto en los asteroides de gran tamaño (Ceres y Vesta) o con mayor contenido de sustancias orgánicas (asteroides carbonáceos). Pero nadie ha estudiado en detalle algo como Psyche. Y como un cuerpo metálico de estas dimensiones —240 x 185 x 145 kilómetros— no se pudo formar aisladamente de acuerdo con los modelos teóricos, todo indica que Psyche es en realidad un protoplaneta, esto es, el núcleo de un cuerpo diferenciado de mayor tamaño cuyas capas exteriores fueron arrancadas mediante impactos con otros cuerpos durante la formación del sistema solar (algo así como Mercurio, pero en pequeño). Por lo tanto, estudiar Psyche es estudiar la formación del sistema solar.
Psyche es una misión dirigida por Lindy Elkins-Tanton de la ASU (Arizona State University). Para llegar a su destino, la sonda usará propulsión solar eléctrica (SEP) con motores iónicos de forma similar a Dawn. Psyche debe despegar en octubre de 2023 y para llegar a su objetivo realizará dos maniobras de asistencia gravitatoria, una con la Tierra en 2024 y otra con Marte en 2025. Pese a todo, la sonda no alcanzará la órbita del asteroide hasta 2030. El tiempo de viaje tan elevado se debe a que 16 Psyche tiene una órbita elíptica cuya distancia al Sol varía entre 2,5 y 3,3 unidades astronómicas (UA).
Al igual que Dawn, Psyche se situará en una serie de órbitas circulares alrededor del asteroide cada vez más cercanas, la última de las cuales estará a 45-128 kilómetros de altura con el fin de permitir analizar la composición de la superficie mediante un espectrómetro de neutrones y rayos gamma. La sonda será construida por SSL (Space Systems Loral), una empresa con amplia experiencia en la fabricación de satélites de comunicaciones geoestacionarios. De hecho, el diseño de Psyche estará basado en el de los satélites geoestacionarios de esta empresa. La sonda tendrá una masa de 1300 kg en seco con 80 kg de instrumentos y transportará 1100 kg de xenón para alimentar los motores iónicos SPT-140. Llama la atención que Psyche no lleva propergoles químicos convencionales para complementar el sistema de propulsión iónico, una muestra de la madurez de la tecnología SEP (pero sí tendrá un sistema de control de posición de la nave a base de propulsores de nitrógeno).
Psyche llevará cuatro instrumentos principales: una cámara multiespectral para analizar la superficie del asteroide (Psyche Multispectral Imager), un espectrómetro de neutrones y rayos gamma con el fin de averiguar la composición del asteroide, un magnetómetro y un experimento de radio para determinar la distribución interna de masa.
Lucy
Si Psyche estudiará un único asteroide, la misión Lucy debe estudiar nada más y nada menos que seis asteroides (en realidad serán siete, como veremos). Eso sí, no se quedará en órbita de los mismos, sino que los sobrevolará brevemente. Pero lo sorprendente es que los asteroides no están situados en el cinturón de asteroides, sino que se trata asteroides troyanos, o sea, que se encuentran en la órbita de Júpiter alrededor de los puntos de Lagrange L4 y L5. ¿Y qué interés tienen los asteroides troyanos? Pues mucho. Hasta hace décadas se pensaba que eran simples acumulaciones de miles de asteroides muy similares entre sí procedentes del cinturón principal por culpa de las perturbaciones gravitatorias de Júpiter. Pero ahora sabemos que son una mezcla de asteroides de clases muy diferentes —tipos C, D y P— con distintos colores y albedos. ¿A qué se deben estas diferencias? Son un reflejo de los convulsos orígenes del sistema solar y las migraciones de Júpiter en su órbita.
Dicho con otras palabras, los asteroides troyanos se formaron originalmente en diferentes partes y por tanto guardan un registro de los procesos de formación del sistema solar y de cómo los planetas gigantes cambiaron sus órbitas en el pasado. Para investigar estos asteroides la misión Lucy estudiará los dos grupos de troyanos en los puntos L4 y L5, lo que significa que pasará por el sistema solar interior dos veces de camino a al órbita de Júpiter. La sonda despegará en octubre de 2021 y en abril de 2025 pasará por el asteroide DonaldJohnson (1981 EQ5), un asteroide del cinturón principal de tipo C. En agosto de 2027 pasará por el primer troyano del grupo L4, Eurybates, otro asteroide de tipo C, y en septiembre de 2027 visitará Polymele (1999 WB2), un asteroide de tipo P.
En abril y noviembre de 2028 se acercará a Leucus (1997 TS25) y a Orus (1999 VQ10), respectivamente, dos asteroides de tipo D. Luego Lucy se dirigirá hacia la órbita de la Tierra y en marzo de 2033 sobrevolará el asteroide binario de tipo P Patroclus/Menoetius (por eso decimos que en realidad visitará siete asteroides), dos asteroides troyanos del grupo L5. Finalizará así su misión primaria de doce años. De acuerdo con algunos modelos es posible que uno o varios de estos asteroides sean en realidad cuerpos del cinturón de Kuiper desplazados en los orígenes del sistema solar. Lucy nos sacará de dudas. Como dato curioso, el equipo de la misión ha considerado un sobrevuelo del asteroide Psyche en 2025, aunque esto supondría ‘robarle’ protagonismo a su misión hermana.
Lucy es una misión dirigida por Harold Levison, perteneciente al Departamento de Ciencias Planetarias del SwRI (Southwest Research Institute) de Boulder (Colorado). Para abaratar costes usará instrumentos usados en otras misiones supervisadas por esta institución, especialmente en la New Horizons. Por eso los principales instrumentos científicos de Lucy se denominan L’LORRI, L’Ralph y L’TES (la ‘L’ inicial es de Lucy, claro). L’LORRI y L’RALPH son versiones de la cámara LORRI (LOng Range Reconnaissance Imager) y el espectrómetro Ralph (a su vez formado por los instrumentos MVIC y LEISA) de la misión New Horizons que pasó por Plutón, mientras que L’TES es una variante del experimento OTES (Thermal Emission Spectrometer) de la sonda OSIRIS-Rex que estudiará el asteroide Bennu. La sonda, construida por Lockheed Martin, usará dos grandes paneles solares circulares de tipo Ultra Flex capaces de generar la energía necesaria tan lejos del Sol. Lucy será la segunda sonda después de Juno en emplear energía solar a la distancia de la órbita de Júpiter.
Y estas son las sondas de la NASA que nos mostrarán nuevos mundos a finales de la próxima década (hay que tener paciencia). Por si alguien sigue sorprendido de que las dos sondas tengan como fin último el estudio de asteroides, recordar que las misiones de tipo Discovery se eligen según las bondades de cada propuesta y no por el objetivo a estudiar, a diferencia de las misiones más caras de tipo New Frontiers y Flagship. Eso sí, la elección de Lucy hace que sea muy poco probable la aprobación de una sonda parecida para investigar los asteroides troyanos como la próxima misión New Frontiers.
2027… 2033… me voy a suicidar.
Nuevas misiones siempre son bienvenidas, sean a donde sean. Pero por favor, que antes de 20 años volvamos a Venus, Urano y Neptuno…. please NASA…China… quien sea. A la ESA ni me molesto en pedir nada.
Me sumo a la petición de una sonda de aterrizaje en Venus. Y si puede ser con un «rover-panzer» que aguante un día moviéndose por ese infierno, mejor.
Ya sé que es una chorrada, pero por pedir que no quede. Al fin y al cabo, es día de Reyes.
A propósito de esto:
«La NASA planea un rover a vela para enviar a Venus en 2023»
europapress.es/ciencia/misiones-espaciales/noticia-nasa-planea-rover-vela-enviar-venus-2023-20160303125514.html
Supongo que esta propuesta ya habrá caído en la papelera de las propuestas interesantes, ¿no?
Es la propuesta Zephyr de hace varios años: https://danielmarin.naukas.com/2013/08/25/zephyr-haciendo-windsurf-en-la-superficie-de-venus/
No ha sido aprobada y no entiendo porque Europapress le da pábulo ahora.
La noticia es de marzo de 2016. Entre febrero y marzo fue reproducida en varios medios internacionales. Supongo que fue antes de ser no aprobada or la NASA.
Pero es que no estuvo siquiera propuesta para la tanda inicial de misiones Discovery. Qué raro. Es posible que sea de esas noticias recurrentes de la red.
Sería mejor enviar un auténtico tanque/tortuga movido por energía nuclear (a ver como se deshace uno del calor dadas las condiciones en Venus, eso sí) o alguna manera de aprovechar el calor de allí para alimentar los sistemas, asumiendo que exista.
Un rover de un día da para muy poco, por no decir nada y la verdad es que si hay duro duro para una sonda es Venus. A Venus cuando se pueda desarrollar un parasol 🙂 y poder ir reduciendo su temperatura.
Pues yo veo Venus muy bien, pero sigo pensando, que debemos ir primero a otros sitios más «interesantes» antes que un mega rover al infierno Venusiano, preferiría mucho más un «submarino» a Titan, o dos buenos aterrizadores, a Encelado o Europa…hay que ir primero a donde hay muchas opciones de vida…pero bueno, me parecen, que nos que queda esperar décadas para ver algo de esto…una pena…
s2
Supongo que no será casualidad que la misión Lucy entre los asteroides que visite, uno de ellos sea el denominado como Donald Johnson (1981 EQ5), paleontólogo norteamericano descubridor en la región de Hadar de los restos de un homínido/homínino el australopithecus afarensis, conocida como Lucy.
Ola, perdonad el «fuera de tema» (offtopic que dicen algunos, para mi gusto incorrectamente cuando se habla en castellano): acabo de ver con mi pareja «Rogue One» y he quedado impresionado, ella tambien. El despliegue tecnológico de esa civilización (con todas las licencias cinematográficas) es espectacular y quizá anticipa un futuro aun muy, muy lejano…. En lo demás, genial. La pongo a la altura de mi favorita hasta ahora: «El imperio contrataca». El comentario de esta película que hizo público el otro día Daniel me parece acertado y la peli merece, contra la opinión de alguno que opinó rápidamente sin haberla visto (guiado por prejuicios), su sitio en el género de ciencia ficción. La recomendamos vivamente!
Hola Santiago ( Ola que dicen algunos, para mi gusto incorrectamente cuando se habla en castellano). Me alegro que te haya gustado la película, a mí también, pero como bien sabes la peli ya se comentó el otro día en el blog. De todas formas nos dejas mucho más tranquilos.
Ah, queda mucho por aprender entonces de caligrafía, gracias por la corrección, no me había dado ni cuenta. Me tenías preocupado, que estés más tranquilo me deja dormir mejor.
Y de ortografía, como es el caso más ; )
La NASA tiene que empezar a rentabilizar el espacio de alguna manera para darle rapidez a sus misiones y ampliar la conquista de nuestro sistema solar. Los plazos son (y nunca mejor dicho) astronómicos. A este paso poco vamos a ver. Se echa de menos la carrera espacial de los sesenta.
Daniel, en el gráfico con la trayectoria de Psyche salen unas fechas que no son las que comentas, tiene pinta que el gráfico refleja unas fechas anteriores a las definitivas.
Por otro lado parece que esta misión no lleva cámara, verdad? Creo k todas las misiones deberían llevar una cámara, aunque fuera sencillita. Quizás la quitaron por ahorro de costes.
La nave espacial Psique SI lleva camara, lo puedes confirmar en la Wikipedia (version en ingles) ya con informacion actualizada. No es el instrumento principal la camara, pues otros como el Magnetometro y el espectometro de rayos Gamma son mas importantes.
Tienes que leer bien el articulo, dice en su contenido sobre ‘Psyche’:
«…Psyche llevará cuatro instrumentos principales: UNA CAMARA MULTIESPECTRAL para analizar la superficie del asteroide (Psyche Multispectral Imager), un espectrómetro de neutrones y rayos gamma con el fin de averiguar la composición del asteroide, un magnetómetro y un experimento de radio para determinar la distribución interna de masa…»
Por supuesto podria llevar mas intrumentos ‘Psyche’, una vez aprobada la mision se tendra que definir en los proximos meses la carga util completa. Pero camara si lleva…
¿Por qué siguen aplazando/rechazando la posibilidad de volver a explorar Venus? Siento que aún faltan muchos misterios por develar bajo esa gruesa atmósfera. Es nuestro casi gemelo desconocido, y a pesar de la poca sobrevivencia, creo que no vendría mal una buena misión a la superficie de Venus.
Y pues Daniel, excelente trabajo como siempre. Saludos desde Costa Rica.
No se ha podido ir a los planetas Urano y Neptuno y el planeta Venus es el gran olvidado en la historia espacial moderna, hay una deuda con al menos una mision al planeta Venus, estoy de acuerdo con eso.
Supongo que no se puede ir a todos lados, no hay recursos para ello. -Pero hay que destacar el esfuerzo hecho en el planeta Marte y otros destinos de sondas dentro del Sistema Solar, principalmente por la NASA-
Tener en cuenta que el medio ambiente del planeta Venus es ‘salvaje’, casi «imposible», un Lander-Rover no duraria mas de unas cuantas horas sobre su superficie con las tecnologias actuales tal vez por eso aun no se aprueba una mision al planeta Venus: porque se le ha dado prioridad a otros objetivos mas prioritatios..
Sólo hay que recordar lo mal que lo pasaron las sondas soviéticas Venera, fue toda una proeza que consiguieran posarse y enviar alguna foto, las únicas reales que hay.
Ahora, casi medio siglo despues, con la tecnología actual, se impone tambien estudiar con detenimiento su atmósfera…
Es algo necesario, sea Venus, Urano, Neptuno, e incluso en algún futuro Plutón. Esto es un poco como si Cristóbal Colón no hubiese vuelto a América después del primer viaje.
Esperemos que en su momento se aprueben presupuestos para misiones como estas, y se desarrollen nuevas tecnologías que permitan extender la vida de una sonda en condiciones tan extremas.
En el caso de psyche, a la hora de diseñar la sonda, como se sabe si el asteroide no esta magnetizado, para evitar que se estrelle a modo de un magneto en el frontal de una nevera?
¿Lo dices en serio?
Recordar que la gravedad no es la unica fuerza que puede actuar sobre un cuerpo, la fuerza electromagnetica tambien existe…
… si el asterioide es 90% hierro, y por lo tanto puede estar presente un campo magnetico fuertemente atrayente.
…el ejemplo de el objeto imantado que se pega a la nevera es un buen simil, pues hay que analizar/pensar que le pasaria a la sonda con cuerpo metalico, si el asterioide metalico esta magnetizado (como un iman).
jose-london, los principales materiales que se usan en la construcción aeroespacial son las aleaciones de aluminio, la fibra de carbono, el titanio y una gran variedad de plásticos: Ninguno de estos materiales es magnético.
También se usan algunos aceros inoxidables, alguno de los cuales sí es magnético.
Pero no pienses en una sonda espacial como algo construido a base de «hierro de balcón» que pueda ser atraído fuertemente por un imán.
Eso es imposible. El campo magnético más poderoso del Sistema Solar es el de Júpiter, y ahí tienes las sondas. Puedes apostar lo que quieras a que ningún pedrusco grande, que es lo que es un asteroide, tiene un campo siquiera remotamente comparable al de la Tierra, que aparte de alinear imanes en ausencia de rozamientos significativos (y obviamente deflectar iones del viento solar), y no parece que la Tierra tenga muchos efectos sobre estructuras metálicas desde el punto de vista de la primera ley de Newton.
Por otro lado, los campos electromagnéticos no funcionan igual ni parecido que los gravitarios. Hablando pronto y rematadamente mal, un campo EM tiene dos polos, uno fuente y el otro sumidero de las líneas de fuerza de campo (se ve que en el cole no estabas el día que se jugaba con limaduras de hierro), por eso el campo magnético de la Tierra deflecta, de no ser así en vez de deflectar nos comeríamos todo el viento solar. El campo gravitatorio es monopolar, sólo hay sumideros.
Hay lugares del universo donde los campos EM son tan bestiales (con intensidades simplemente imposibles de replicar en laboratorio, hoy y siempre) que las leyes de la fīsica modelan un entorno que ni siquiera somos capaces de concebir en su totalidad. Pero no hay nada de eso cerca ni en radios de milenios-luz.
El de Júpiter es el más poderoso con excepción hecha, claro está, del del Sol, que puede llamar a confusión lo que he dicho. De hecho, estamos inmersos dentro del campo solar. El de Júpiter llega, «por delante», a 7-9 millones de km (la línea que une Júpiter con el Sol), comprimido por el solar, y «por detrás» (hacia el espacio interestelar) llega *hasta la órbita de Saturno* (~700 millones de km). Puedes apostar a que Psyche no tiene ni infinitesimalmente nada parecido a eso.
El principal peligro, que es al que se expone JUNO, es la creación de corrientes eléctricas (inducidas), que pueden freír (y vaya si lo hacen) la electrónica de la nave y vete a saber si hasta las válvulas de los motores.
Hola Daniel. Enhorabuena por la extraordinaria entrada. Aunque el Southwest Research Institute tiene la sede en San Antonio (Texas), Hal trabaja en la sede de Boulder (Colorado), donde se encuentra el Departamento de Ciencias Planetarias. Un fuerte abrazo de un admirador.
Muchas gracias por la corrección, Jorge. Ahora mismo lo cambio.