El nuevo diseño de la sonda MMX para traer muestras de Fobos

Una de las misiones de bajo coste más interesante de los próximos años es MMX (Martian Moons eXploration). Se trata de una sonda desarrollada por la agencia espacial japonesa JAXA con el objetivo de traer muestras de la mayor luna de Marte, Fobos. MMX continuará la ‘tradición’ de JAXA en el desarrollo de sondas para traer muestras a la Tierra de cuerpos de baja masa iniciada por las sondas Hayabusa y Hayabusa 2 (recordemos que esta última está actualmente alrededor del asteroide Ryugu). MMX fue aprobada formalmente hace tres años y su desarrollo sigue adelante de cara a un lanzamiento en 2024. La principal novedad es que el pasado junio se presentó un nuevo diseño de la sonda.

La sonda MMX de aproxima a Fobos (JAXA).

A pesar de usar la tecnología de las sondas Hayabusa, MMX es una misión más compleja. El vehículo ha visto incrementada su masa hasta las 4 toneladas (hasta hace poco su masa al lanzamiento era de 3,4 toneladas) al mismo tiempo que se ha vuelto más ambiciosa. La sonda sigue estando dividida en tres partes: el módulo de propulsión, el módulo de retorno y el módulo de exploración. Como indica su nombre, el módulo de propulsión debe ser el encargado de realizar las principales maniobras orbitales de la sonda para alcanzar Fobos, incluyendo la inserción orbital alrededor de Marte. Una vez en una cuasi-órbita estable (QSO) alrededor del mayor satélite de Marte, este módulo se separaría. El módulo de exploración dispone del tren de aterrizaje formado por cuatro patas y el mecanismo de recogida de muestras. Por último, el módulo de retorno es el encargado de, bueno, de retornar a la Tierra con la cápsula de muestras unida en un lateral.

Los tres módulos de MMX (JAXA).
Diseño anterior comparado con el actual (JAXA).

El módulo de retorno es la parte más importante de la misión y cuenta con la antena de alta ganancia, paneles solares —basados en los de la sonda Hayabusa—, un sistema de propulsión para abandonar la órbita marciana y la cápsula de las muestras. La aceleración de la gravedad en la superficie de Fobos es de solo 0.0057 m/s² (unas 1700 veces inferior a la terrestre), pero no obstante es muy superior a la de un pequeño asteroide como Ryugu o Itokawa. Por tanto, la técnica de recogida de muestras de las sondas Hayabusa no es directamente aplicable en Fobos. En los pequeños asteroides las dos sondas Hayabusa la maniobra de recogida ha consistido en un breve contacto con la superficie, momento en el cual se ha disparado una pequeña masa a gran velocidad para levantar fragmentos del regolito superficial que puedan ser capturados. En el caso de Fobos la gravedad permite un aterrizaje en condiciones sobre su superficie y además sabemos gracias al estudio de otras sondas que la superficie de la luna contiene abundante regolito. Por eso el sistema de captura, que recogerá partículas situadas hasta 10 centímetros de profundidad, será más tradicional y no prevé el disparo de proyectiles a alta velocidad contra la luna marciana. No obstante, la sonda solamente estará unas tres horas sobre la superficie de Fobos (medio día fobosiano). Si es necesario, se podría llevar a cabo hasta dos aterrizajes para garantizar que la recogida de muestras ha sido exitosa.

Maniobras de MMX para alcanzar Marte y Fobos (JAXA).
Trayectoria de MMX (JAXA/ISAS).
Trayectoria de MMX (JAXA/ISAS).

MMX despegará en septiembre de 2024 mediante un nuevo cohete H-3 y llegará a Marte en agosto de 2025. El módulo de propulsión debe realizar tres encendidos para, primero, colocarse en órbita alrededor de Marte, luego para cambiar el plano de la órbita hasta interceptar la de Fobos y, por último, para realizar otro cambio de plano hasta situarse en la misma órbita de la luna marciana (no obstante, JAXA no descarta totalmente que el objetivo final sea Deimos en vez de Fobos). MMX debe recoger un mínimo de 10 gramos de regolito fobosiano —el objetivo son 100 gramos— antes de dejar atrás el módulo de exploración y partir hacia la Tierra, una maniobra prevista para agosto de 2028. Antes de dejar Marte la sonda debe realizar varios sobrevuelos a baja altura de Deimos para estudiar el otro satélite del planeta rojo. Si todo sale según lo previsto, en julio de 2029 la cápsula con las muestras de Fobos llegará a la Tierra y aterrizará en Australia.

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Marte, Fobos y Deimos (JAXA/ISAS).
Órbitas QSO alrededor de Fobos que usará la sonda MMX (NASA).

MMX lleva varios instrumentos científicos: la cámara de gran campo de visión OROCHI (Optical RadiOmeter composed of CHromatic Imagers), la cámara telescópica TENGOO (TElescopic Nadir imager for GeOmOrphology), un láser altímetro LIDAR, el espectrómetro infrarrojo MacrOmega (Macroscopique Observatoire pour la Minéralogie, l’Eau, les Glaces et l’Activité) para estudiar la composición de la superficie, el espectrómetro de neutrones y rayos gamma MEGANE (Mars-moon Exploration with GAmma rays and Neutrons), el sensor de partículas de polvo CMDM (Circum-Martian Dust Monitor) y el espectrómetro de masas de iones MSA (Mass Spectrum Analyzer). Como curiosidad, los instrumentos TENGOO y OROCHI hacen referencia a dos criaturas de la mitología japonesa, el ‘perro celeste’ Tengu y el dragón de ocho cabezas Orochi.

Instrumentos de MMX (NASA).
Operaciones de MMX (NASA).

El espectrómetro MEGANE, antes conocido simplemente como NGRS, será suministrado por la NASA y emplea un diseño basado en instrumentos similares que volaron en las sondas MESSENGER y Lunar Prospector. Por su parte, MacrOmega es una contribución del CNES francés (MacrOMEGA fue desarrollado originalmente para la misión ExoMars, antes de que la NASA dejase colgada a la ESA en esta misión). NASA también pondrá a disposición de JAXA el uso de la red de espacio profundo DSN. Además, este año las agencias espaciales francesa y alemana, CNES y DLR, han acordado desarrollar un rover para explorar la superficie de Fobos que viajará a bordo de la sonda. Este rover, por ahora conocido solamente como MASCOT 2 en honor al pequeño explorador francoalemán que viajaba en la sonda Hayabusa 2, dispondrá de cuatro ruedas para desplazarse por Fobos. El DLR se encargará del chasis y el sistema de movimiento del rover, además de desarrollar un espectrómetro y un radiómetro, mientras que Francia desarrollará el sistema de cámaras y la electrónica principal del rover.

Rover francoalemán que llevará la sonda MMX (CNES).

La colaboración de NASA y ESA convierten a MMX en una verdadera misión espacial internacional. Investigadores de ambas agencias espaciales han propuesto en los últimos años varias propuestas de misiones de recogida de muestras de Fobos y/o Deimos, pero desde que el proyecto MMX ha sido aprobado en firme es prácticamente imposible que alguna de estas propuestas sea aprobada (no tiene sentido reduplicar esfuerzos cuando hay tantos objetivos interesantes en el sistema solar). Igualmente, el proyecto ruso Búmerang 2/Fobos-Grunt 2 para traer muestras de Fobos siguiendo la estela de la malograda misión Fobos-Grunt tampoco tiene mucho futuro, salvo que MMX también se salde en fracaso.

La sonda MMX (JAXA).

¿Y por qué Fobos y Deimos? Porque ambas lunas nos pueden darnos mucha información sobre la formación de Marte. Se cree que los dos satélites se formaron en órbita marciana a raíz de un gran impacto contra el Marte primigenio, por lo que su composición debe reflejar tanto la del Marte antiguo como la del protoplaneta que chocó con el planeta rojo. Evidentemente, la prioridad de la comunidad científica es obtener muestras de la superficie de Marte, pero Fobos y Deimos son objetivos mucho más asequibles técnica y económicamente hablando. Así que, ¿estamos listos para recibir un pedazo del sistema de Marte en 2029?

MMX aterrizando en Fobos (JAXA).

Referencias:



131 Comentarios

  1. Y así, damas y caballeros, es como una entrada que va de lo que sea… ni siquiera una acerca de El Día del Tentáculo, o cuando los Pulpos Psíquicos de Encélado se enfrentaron a los Tardígrados Lunares Adolescentes Mutantes Gigantes Telequinéticos en el Despacho Oval de la Casa Blanca… se salva de convertirse en spX-Men vs The Empire Strikes Back 🙂

    1. Yo quiero ver esa pelea ¿Donde la echan? jeje…

      Bueno de momento los pulpos de Encelados, son los actuales campeones, se cargaron el ingeniero pelao, sin mucho esfuerzo…claro que estos muy listos no parecían jeeje…

      https://youtu.be/DZ1zWkTLwdQ

      PD: La parrilla texana se está tomando su tiempo…

      1. Cada vez que veo esa escena me parto de la risa. No falla. En 5 minutos y encerrado dentro una habitación totalmente estéril, el pulpito recién extirpado de la panza de Noomi Rapace se convierte en un pulpote de 10 toneladas 😀

        Sin duda alguna la hinjeñería genética de estos aliens es prodigiosa. ¿Nacen con reservas de grasa y proteínas hiper concentradas? Vale. O sea que al momento de la «cesárea», mamá Noomi pesaba unas 10 toneladas 😀

        Y si serán listos esos hinjeñeros que sigo sin entender ni jota de su «divino plan», estoy esperando Alien Awakening a ver si me entero de algo… aunque muchas esperanzas no me van quedando, la verdad 🙂

        Parrilla texana live stream :
        https://www.youtube.com/watch?v=g8CSgRpPT0o

        1. Claro que pesaba 10 toneladas la Naomi, no viste como corría después de la cesárea…y anda que la media maratón que se hecha con la Charlize Theron justo con la nave Donuts, corriendo detrás de ellas en linea recta…;-) la escena más cómica del cine…

          Yo estuve pensando durante mucho tiempo el plan de estos hinjeñeros, pero luego me di cuenta que el desbloqueo de seguridad de su nave era tocar una Flauta!!! y ya el colmo eran sus «primos» ¿? del planeta que miran como les hecha agua raz negruzca de esta muy chunga, como unos panolis, en una fiesta de la espuma en un discoteca…

          No sé que pensar de ellos, si se quedaron en la era del Imperio Romano, o son una especie superior que se esconde por ahí, plantando su adn, de forma un tanto kamikaze…

          Pd: Claro que ese megalodon pulpor alias Pau, crecía por segundo gracias a sus grasas hiperconcentradas…¿Pero y los desechos del bicho? es que nadie piensa en la mield* del bicharraco ha soltado pa coger esa taya XXL¿?

          Que buena hierba crecía en el campus de los guionistas…;-)

    1. El contador de 7 horas no significa nada. Tampoco la hora inicial, por lo visto. El contador se pondrá a menos diez minutos cuando sea el momento.

      Cuando suene la sirena, faltarán unos 10 minutos. Supongo que SpX/Elon enviará un tweet en esos instantes y pondrán un enlace a la retransmisión.
      Esta vez no voy a estar esperando. Le echaré un vistazo de vez en cuando, pero voy a esperar al livestream de SpX.

      1. Así es, pero en aquel momento parecía que significaba algo. Yo estaba siguiendo el live stream de SpaceX y un par de independientes. En estos dos últimos reinaba la confusión, todo era especulación. ¿Lo van a hacer? ¿De noche? ¿Sí? ¿No? Nadie se aclaraba. El live stream de SpaceX no aclaraba nada. El twitter de Elon no decía nada y el de SpaceX tampoco.

        Por eso, cuando la situación finalmente quedó clara (al menos para mí) puse el tuit de Elon de más arriba, por si algún madrugador desprevenido… 🙂

  2. [i]»Erick, SpaceX es muy consciente que la NASA no ve con buenos ojos Starship… Una Starship operativa deja en ridículo a la NASA, la agencia no tiene intención alguna de pagar el desarrollo de Starship, así que SpaceX intenta sacar dinero a la NASA ofertando lo que la NASA quiere mientras la compañía sigue con un proyecto que la NASA no quiere y que cree irrealizable sin su financiación directa…

    Starship es el sueño del publico espaciotrastornado materializado por obra y gracia del tio Elon, abrirá las puertas del espacio al común de los mortales, gracias a Starship el espacio dejará de ser coto privado de los elegidos para la gloria y las grandes agencias.[i/]

    ¿Estamos hablando de la misma NASA que les dio por la cara la tecnología del PICA-X que utiliza en su escudo la Dragon? ¿La misma que ahora parece pueden usar en la SS?

    ¿Más otras detalles técnicos que se les dio, la misma que les dio en propiedad por 20 años o así la rampa LC-39A en exclusividad, cuando habían otras compañías que también la querían aunque fuera compartida?

    ¿La misma que acaba de aprobar darle todo su conocimiento por la cara en el transvase de combustible criogénico en órbita, y que es vital para la SS?

    ¿La misma que les dará también todo lo que sabe sobre como despegar cosas desde la Luna y como afecta el regolito Lunar en la nave?

    Vaya, vaya…pos menos mal que no la quieren, que si la quisieran…

    Entonces como la NASA no les financia el nuevo juguete, como hizo con su F9 y la Dragon de carga y tripulada, me pongo a rabiar, y digo que no respiro, como si fueran un niño pequeño…osea, sino me lo dan todo, la NASA no me quiere…

    Lo que pasa, es que durante un tiempo SpaceX fue la niña mimada porque se lo había ganado, ahora hay otros niños en la guardería, y papa NASA también quiere cuidar de ellos..

        1. «Tienes que usar «paréntesis agudos» (puntas de flecha) en lugar de «paréntesis rectos» (corchetes)»

          Probando..probandorrrr…me tiene desquiciado el sistema naukas…es más chungo de entender que los jeroglíficos egipcios…

    1. Jojojo… Nasa Claus llegó por navidad!! Que generosidad!

      Pero no he dicho que la NASA no quiera a SpaceX, a la que no quiere es a Starship, la NASA está encantada con el resto de productos de SpaceX, y por supuesto algún fan de la compañia forma parte de la NASA también

      Lo del picax para la SS va de rebote, como lo va el dinero que gane SpaceX con la NASA con los productos que gusta de utilizar la agencia

      No dio tampoco la rampa para la Starship, ni en sueños pensaba la NASA que algo como Starship estaba tan cerca

      Y desde luego lo único de lo que ha «dado» y que tiene uso exclusivo para la Starship es el conocimiento en el transvase de combustible (a una escala ridícula en comparación a lo que tendrá que hacer la nave de Elon)

      Yo solo espero que los otros niños se lo ganen también (nadie esta contra ellos) pero vamos, les falta mucho para acercarse solo a lo que ya hay de Starship, ya quisieran tener un Raptor cualquiera de ellos, ya quisiéramos los fans ver en otras compañías resultados palpables mes a mes, ya quisiéramos ver a compañías a las que les preocupase de verdad abaratar el acceso al espacio hasta los niveles que pretende SpaceX, ya quisiéramos ver compañías y… agencias como la actual NASA avanzar como lo hace SpaceX, esto solo es comparable a la NASA del programa apollo pero mejor y más barato

    2. Las tecnologías de la NASA están a disposición de todas las empresas espaciales USA. De todos los niños.

      SpX ha utilizado el Pica-X, una versión de un material ablativo de la NASA que SpX fábrica a un coste muy inferior. Podemos decir que SpX ha evolucionado el producto original de la NASA.

      También utiliza una aleación de Aluminio-Litio para los tanques del F9 que la NASA desarrolló para el ET (external tank) del Shuttle.

      Aparte de eso… Todo lo que hace SpX tiene poco que ver con la NASA:

      -SpX aterriza sus etapas y las reutiliza. Lo ha hecho por su cuenta, sin la NASA (a la que pueden haber pedido algún consejo)

      – SpX ha desarrollado un FTS (Flight Termination System) automatizado, que permite reducir el personal de control de vuelo y el tiempo de cierre del espacio aéreo.
      Pues ahora los responsables de los lanzamientos quieren implementar un sistema como el de SpX en todo USA.

      – Los pads de lanzamiento de SpX son originales y minimalistas. No tienen nada que ver con el estilo de la NASA.

      Recuerdo que hace un par de años aún coleaba una teoría que explicaba los éxitos tecnológicos de SpX diciendo que «SpX es un submarino de la NASA.»
      Es decir, que era la propia NASA la responsable de los logros de SpX.
      Parece que quieres resucitar ese fantasma para minimizar el mérito de SpX.

      Ahora sabemos que eso no es cierto: el aterrizaje propulsivo de un booster, la reutilización efectiva, reutilizar motores con pocas reparaciones, la retropropulsión supersónica y mucho más… Todo eso es original de SpX y lo ha pagado de su bolsillo.

      Igual que todo lo relacionado con Starship, sus instalaciones y su revolucionario pad de lanzamiento «subterráneo», el uso de acero… Nada que ver con la NASA.

      Además del Raptor, con una arquitectura con la que nadie había realizado antes un motor funcional, tampoco la NASA.

      Nadie ha realizado repostaje orbital a la escala titánica que necesita SpX. La NASA podrá ayudar, pero no mucho.
      Será más valiosa para SpX la investigación que realizó ULA hace años (SpX utilizará el método propuesto por ULA: microimpulsos puntuales con el sistema RCS para generar microgravedad).

      – La rampa LC-39A estaba en desuso y fue alquilada a SpX, que era capaz de utilizarla lanzando cohetes desde ella.

      – Creo que la pregunta correcta sería:

      ¿Qué les pasa a los otros niños? ¿Por qué no están a la altura de SpX, con o sin la NASA?
      ¿Tienen dificultades de aprendizaje?
      ¿Mala nutrición infantil?

      1. Yo no estoy rescatando ningún fantasma, esa teoría existía porque tenía sus bases sólidas, SpaceX en Australia o Canadá, o la Sudáfrica de Musk, estaría todavía luchando con el F1…

        La teta de la NASA con sus contratos les hizo pasar del F5 al F9 directamente y les ha dado un impulso en crecimiento enorme, con los contratos de carga y tripulados para la ISS…

        Luego está el enorme potencial de esas tecnologías que solo recibes si eres una compañía USA, es por eso que Maxar, ahora tiene su base allí (cuando antes era más de Canadá, la antigua MDA), es por eso que RL, se fue de NZ a California…etc…y estás tecnología han salvado años de desarrollo y en algunos caso callejones sin salida que se hubieran encontrado en Sx…

        Dicho esto, si todo lo demás es un tremendo merito de Sx, que se lo ha ganado ha pulso, y gracias a sus buenas calificaciones Papa NASA les sigue dando más tecnologías claves…

        La rampa LC-39A la quiso Blue aunque fuera compartida y la NASA se la dio en exclusividad a Sx…

        Bueno había tres niños, Boeing, LM, y NG, que fueron muy buenos de pequeño en la era Apollo, luego se acomodaron, se pusieron obesos, malcriados y poco agradecidos…Papa NASA vio en SpaceX un niño aplicado y les ha favorecido por su gran potencial…ahora hay otros prometedores, como Blue, SNC, Bigelow, Maxar, etc…que también Papa NASA, les está dando seguimiento y orientación para cuidar su enorme potencial…

        1. Y dale. La NASA no ha «favorecido» a SpX. ¡Menuda habrían montado los de la competencia!

          SpX se ha ganado a pulso todos los contratos, enfrentándose a otros candidatos que aspiraban a lo mismo (no los han elegido a dedo) y entregando a cambio un hardware superlativo.

          – Blue quería compartir la rampa LC-39A para retrasar a SpX. Ni siquiera ahora, a finales de 2019 podría lanzar un cohete desde ella.

          Igual que quiso patentar el aterrizaje en una barcaza en alta mar: para impedir a la competencia hacer lo mismo (al menos gratis): lo contrario de Musk y SpX.

          Es una actitud curiosa para alguien que aspira a ver millones de personas en órbita: quiere verlos en órbita… pagando sus tarifas.

          – SpX es un niño superdotado y pone en evidencia no sólo a Boeing & Cía, sino a toda la industria, los clásicos y los nuevos: las «tecnologías claves*» (sí, claro; SpX reutiliza cohetes… ¡gracias a la tecnología de la NASA!, ja ja) de la NASA están a disposición de todos.
          ¿Por qué no las utilizan los demás fabricantes?
          ¿Por qué nadie más está preparándose para el repostaje orbital?
          Si tuvieran la ambición de SpX, la NASA también les daría todas las «tecnologías clave» que necesitasen, ¿no? Pues…
          ¿Por qué no las piden?
          ¿Qué les pasa a los demás niños?

          Pregunta: ¿Qué es una «tecnología clave»?
          Respuesta: Cualquiera que la NASA le dé a SpaceX y sirva para minimizar su mérito.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 24 agosto, 2019
Categoría(s): ✓ Astronáutica • ESA • Japón • Marte • NASA • Sistema Solar