La recta final de Trident, la sonda de bajo coste que podría estudiar Tritón

Por Daniel Marín, el 19 junio, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • NASA • Sistema Solar ✎ 157

En febrero de este año la NASA seleccionó cuatro sondas finalistas para la próxima misión de tipo Discovery, las más baratas de la agencia espacial. Una o dos de ellas serán finalmente elegidas para seguir adelante a principios del año que viene, pero los equipos de cada misión están intensificando sus esfuerzos de cara al público con la intención de ser más conocidas. Dos de las cuatro misiones tienen como objetivo los planetas exteriores, algo poco frecuente en una misión de tipo Discovery, pero es que una de ellas pretende viajar hasta Neptuno, nada más y nada menos. Hablamos de Trident, la sonda que quiere ser la primera en volver a Neptuno después de que la Voyager 2 hiciese lo propio en 1989. En concreto, Trident quiere centrarse en Tritón, la luna más grande Neptuno. Tritón es un satélite de 2707 kilómetros de diámetro —nuestra Luna tiene 3474 kilómetros— y es además un objeto del cinturón de Kuiper capturado. La Voyager 2 nos reveló un mundo complejo con una tenue atmósfera de nitrógeno y una superficie activa en la que destacaba el casquete polar del hemisferio sur, compuesto por nitrógeno y metano, así como la presencia de nubes y géiseres de nitrógeno. El encuentro de la New Horizons con Plutón en 2014 volvió a despertar el interés en Tritón. Ambos son cuerpos del cinturón de Kuiper y los dos presentan una superficie compleja. Sin embargo, no son iguales. Por este motivo, el estudio de Tritón nos permite comprender mejor la evolución del cinturón de Kuiper y, por extensión, la formación del sistema solar.

Recreación artística de Neptuno visto desde Tritón (NASA).

Pero Tritón queda muy lejos y los planes de la NASA para enviar una sonda a los gigantes de hielo no se han concretado, así que toca esperar un par de décadas antes de que veamos una misión como Cassini alrededor de Urano o Neptuno. Trident pretende ser un atajo temporal y económico para estudiar el sistema de Neptuno, aunque se centrará en Tritón solamente. Ahora bien, mandar una sonda de bajo coste a un objetivo tan lejano debe estar muy bien justificado desde el punto de vista científico, sobre todo si lo comparamos con otros destinos dentro del sistema solar en los que una sonda de tipo Discovery podría realizar muchos descubrimientos en menor tiempo y sin tanto riesgo. En el caso de Tritón, el interés científico gira alrededor de la posible presencia de un océano subterráneo. Y es que Tritón podría ser un «mundo océano» como Europa, Ganímedes, Calisto, Titán o Encélado, es decir, un cuerpo con un manto acuoso bajo la corteza de hielo que la comunidad científica considera de alto interés. De hecho, Plutón bien podría ser otro mundo océano, por lo que, una vez más, el estudio de Tritón se puede extrapolar a otros objetos transneptunianos.

Enigmas de Tritón (NASA).

El proyecto Trident nació en 2014 como una sonda más compleja y pesada —de 3,1 toneladas— bajo el acrónimo TRIDENT (Taking Remote and In-situ Data to Explore Neptune and Triton) con el objetivo de orbitar Neptuno en 2042. Esta misión no tenía ninguna posibilidad de salir adelante fuera del programa de la NASA para enviar una sonda compleja a Urano y Neptuno en los años cuarenta, así que en 2017 se recicló por completo para convertirse en una propuesta de bajo coste bajo la dirección de Louise Prockter, Investigadora Principal de la misión y directora del LPI (Lunar and Planetary Institute). Trident es ahora una sonda más pequeña, de 1,1 toneladas, que llevará 135 kg de hidrazina. Será una misión de sobrevuelo, o sea, no entrará en órbita alrededor de Neptuno o Tritón, sino que pasará de largo como la Voyager 2. Si es aprobada, Trident despegará en octubre de 2025 —o en octubre de 2026 si no es posible— y realizará tres sobrevuelos de la Tierra, uno de Venus y otro de Júpiter (en 2032). Esta trayectoria, EVEEJN, permitirá que Trident pase por Neptuno y Tritón en 2038, casi una década antes de que llegue al sistema una sonda compleja tipo Cassini. La ventana de lanzamiento de 2025-2026 es fundamental para que la nave pueda seguir la trayectoria sin apenas consumo de combustible (hay que tener en cuenta que las ventanas de lanzamiento con Júpiter solo están disponibles cada trece años aproximadamente). Trident dispondrá de dos generadores de radioisótopos MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator) a base de plutonio 238 para generar electricidad, uno de los elementos más costosos de la misión —unos 70 millones de dólares— y que limitan por el momento la elección de vehículo lanzador al Atlas V o al futuro Vulcan de ULA (el Atlas V es por ahora el único cohete en servicio certificado por la NASA para lanzar RTG).

Diseño inicial de TRIDENT como sonda más cara y pesada (NASA).
Diseño actual de Trident con sus instrumentos científicos (NASA).

El encuentro con Tritón en sí será fugaz, pero el periodo de observaciones científicas será de trece días. La Voyager 2 solo pudo fotografiar el 40 % de la superficie de Tritón, así que una de las prioridades de Trident es obtener imágenes del resto de la superficie, aunque, al mismo tiempo, también será capaz de ver algunas de las zonas que estudió la Voyager 2 en 1989 y ver si ha habido cambios. Además, intentará captar detalles del hemisferio nocturno usando la luz reflejada por Neptuno. La otra prioridad es comprobar si, efectivamente, este satélite posee un océano subterráneo. Para ello, Trident aprovechará el efecto de este océano en el campo magnético local, producido por la interacción entre la magnetosfera de Neptuno y el agua salada del océano (algo que ya se ha hecho con los satélites de Júpiter y Saturno). Eso sí, nunca antes se había medido este efecto con un único sobrevuelo y, además, la ionosfera de Tritón complicará las medidas, aunque no supondrá un obstáculo insalvable. Los investigadores creen que el océano de Tritón podría tener un espesor de 230 kilómetros, más menos cien kilómetros. En realidad, es más probable que Tritón tenga un océano interno que otros objetos del cinturón de Kuiper gracias al calentamiento de marea producido por su anómala inclinación orbital de 23º (además, es una órbita retrógrada, como es lógico si tenemos en cuenta que es un cuerpo capturado). Precisamente, este calentamiento de marea es una de las causas por las que Tritón es relativamente diferente de Plutón.

Trayectoria de Trident (NASA).
Geometría del sobrevuelo en 2038 (NASA).

Para llevar a cabo estas medidas, Trident deberá pasar muy cerca de Tritón: a tan solo 500 kilómetros. Esto permitirá además analizar en detalle la atmósfera de nitrógeno. Como comparación, New Horizons, una sonda mucho más ligera (500 kg), pasó a casi trece mil kilómetros de Plutón. Esta diferencia es posible gracias a que conocemos mucho mejor la órbita de Tritón que la de Plutón en su momento y a que sabemos que no hay lunas o anillos alrededor de Tritón que supongan un peligro para una sonda. Trident llevará seis instrumentos científicos: una cámara de alta resolución NAC (Narrow Angle Camera), con una resolución inferior a 200 metros, una cámara de gran angular WAC (Wide Angle Camera), con una resolución de unos 1500 kilómetros, un magnetómetro para detectar el océano subterráneo, un espectrómetro de plasma para el estudio de la atmósfera, un espectrómetro infrarrojo (en cinco micras) para estudiar la composición de la superficie (con una resolución de 2 a 100 kilómetros) y un instrumento de radio que usará las transmisiones de la sonda para estudiar la estructura interior de Tritón (la cámara NAC y el espectrómetro infrarrojo en realidad se han unido en un único instrumento).

Instrumentos de Trident según el diseño actual (NASA).
Tritón visto por la Voyager 2 en 1989 (NASA).

Trident tiene como reto demostrar que se puede llevar a cabo una misión de tipo Discovery —con un presupuesto máximo de 500 millones de dólares— en el planeta más lejano del sistema solar. Tiene complicado salir adelante, sobre todo teniendo en cuenta que dos de sus rivales son misiones destinadas a Venus, un objetivo más prioritario, cercano y sencillo de explorar que Tritón. Pero, por otro lado, las misiones de tipo Discovery no se eligen —únicamente— en función del supuesto interés del objetivo, sino de las bondades científicas y presupuestarias de cada propuesta. Y, al fin al cabo, en 2017 la NASA eligió la sonda Lucy como una misión Discovery, una sonda que se alejará hasta la órbita de Júpiter.

Trident (James Tuttle Keane / @jtuttlekeane).

Referencias:

  • https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2020-112
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2019/pdf/3200.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2020/pdf/2886.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2019/pdf/3188.pdf


157 Comentarios

  1. Es una pena que para un objetivo tan interesante, no se pueda lanzar algo mucho más ambicioso. Aunque por otro lado, siempre es mejor unas cuantas sondas que vayan cono avanzadilla y permitan decidir posteriormente a donde enviar algo mucho más grande, que no lanzar nada.

    Por cierto, después del sobrevuelo de Tritón, ¿no hay ningún objetivo más allá? Algo parecido a lo que se hizo con la New Horizons, aprovechar la sonda para poder estudiar objetos que queden en su trayectoria, y no tan solo el objetivo principal de la misión.

    1. Una lastima que no se pueda disponer de algún cohete súper pesado para lanzar está sonda en trayectoria directa a Júpiter para que realice una maniobra de asistencia gravitatoria como viso la nuevos horizontes para llegar a Plutón porque esperar a 2038 para que llegue a neptuno es muy deprimente

      1. Sep… hay que aguardar que le tecnología criogénica esté disponible.
        Digo, para esperar congelado hasta que la sonda llegue y envíe sus datos….
        😉

    2. Hablando del Super Heavy y al hilo de un comentario de otro de los artículos de Daniel:

      Un (hipotético aún) Super Heavy ÉL SÓLO… ¿qué poder de lanzamiento tendría? A ver, se supone que ha de lanzar casi a LEO por sí solo una nave de más de 1.200 toneladas, ¿no?. Entonces, si se le pusiese una cofia DIRECTAMENTE ENCIMA, sin StarShip ni nada, y dentro una o varias sondas del tipo de la Trident o la New Horizons (no sé, pongamos 10 toneladas en total… o un par de sondas más ambiciosas con un par de etapas extra de aceleración, como gustéis… quedémonos en unas 10 toneladas)… ¿qué prestaciones tendría? Es decir, ¿cuánta Delta-V, en reutilizable o no? ¿Qué velocidad o potencia de lanzamiento tendría una bestia así con tan poca carga?

      Simple curiosidad.

      1. Según mis cálculos el Super Heavy sería capaz de acortar el viaje en unos 6 años. Podríamos tener la sonda en Tritón en 2032. Y con el Starship en 2028.

      2. Casi nada, un SH solo aporta a una SS unos 4000 m/s. Los 5400 m/s restantes a órbita los da la propia SS.
        Si le pusieras nada más una cofia y una carga de unas 20 toneladas al SH, justito llegarías a órbita.

        1. Sólo aporta unos 4km/s… CON UNA STARSHIP DE 1.200 TONELADAS ENCIMA… Me refiero a cuánto aportaría con solo 10 toneladas (más la cofia aerodinámica), sin StarShip ni nada más.

          1. Se habló hace no mucho. 30 T en ssto NO RECUPERABLE habría que conservar combustible y ponerle un escudo térmico para que resistiera la reentrada y hablamos que quedaría constreñido a unas 15 o 20 T ssto RECUPERABLE.

          2. La tiranía de la ecuación de Tsiolkovsky. El alcance de un cohete no depende de su tamaño, depende de sus etapas y su proporción de combustible.

            No obstante, un superheavy podría lanzar esta sonda… y una etapa de combustible sólido para ponerla en órbita en Tritón, y una etapa criogénica gorda rollo Centaur para poner a las otras dos en una órbita Hohmann directa a Júpiter sin asistencias gravitatorias. Y si esas dos etapas fueran baratas, lo podría hacer de forma barata. Mucho y si, lo sé. Pero seguro que sin limitaciones de masa la misión se vuelve más barata en algún aspecto, que el tiempo también es dinero.

            Lo de las asistencias gravitatorias es un poco una trampa. Nos permitió lanzar las primeras sondas interplanetarias al sistema solar exterior por cuatro duros con cohetes casicasi de excedentes militares, pero también eliminaron una de las razones para desarrollar lanzadores pesados y alargaron los calendarios de un montón de misiones interesantes. Igual es hora de empezar a invertir en capacidades, y no suplirlas con tiempo, que también equivale a dinero.

            Un ejemplo concreto: IXPE, a pesar necesitar un lanzador capaz de ponerla en una órbita de 0º de inclinación, no va a usar un Pegasus para llegar a órbita. En vez de eso, van a usar un Falcon 9 prácticamente vacío, y efectuar un cambio de plano brutal durante la última parte de la inserción orbital, resolviendo el problema por fuerza bruta. Resulta que sale mucho más barato.

          3. Exacto, ahi esta el meollo real del asunto, el precio a órbita. Ganará la arquitectura que reduzca los costes. Los Falcon son una gran mejora respecto al resto de la industria, pero esta aun al menos un orden de magnitud por encima de lo mínimo deseable. Y para eso es SS, en configuración 100% reutlizable. Tu diseñas la nave que quieras, con el dV que te de la gana, entre 100 y 150 toneladas dentro de unas dimensiones determinadas, y SpaceX te la pondrá en LEO. Y ahora largate a donde quieras con esa nave.

      3. Pues, Noel, al SH le pones encima un par de enormes etapas desechables y a saber qué velocidad podría pillar la sonda puesta encima de semejante sucesión de pepinazos.

        1. Un cohete de tres etapas con propulsión química: una masa inicial total de 5000 toneladas y una masa final de 1.1 toneladas; te da como mucho un deltaV de 20 km/s. Pochi, escribes esto de: «a saber qué velocidad podría pillar la sonda», como si fuese algo difícil de obtener.

          1. ¿Esa es toda la Delta-V esperable de un sistema químico, Antonio? ¿O se puede apurar más velocidad? ¿Dónde está el límite de velocidad directa con un sistema de propulsión químico lanzado desde nuestro suelo?

            De nuevo, simple curiosidad.

          2. Noel, el límite depende: del número de etapas que uses, de la velocidad exhausta que expulsan los gases químicos del cohete y sobre todo de la relación de masas payload (el payload fraction). Suponiendo una velocidad exhausta típica (3500 m/s):
            Para un ratio de 0.01, con dos etapas el límite es 12.6 km/s, con tres etapas el límite es 13.6 km/s.
            Para un ratio de 0.001, con dos etapas el límite es 15.5 km/s, con tres etapas el límite es 18.5 km/s.
            Para un ratio de 0.0001, con dos etapas el límite es 16 km/s, con tres etapas el límite es 21 km/s.
            El ratio que he puesto más arriba es: 1.1/5000 = 0.00022, que más o menos encaja: estos 20 km/s (están entre los 18.5 y los 21).
            En fin, todo esto es aproximado; pero es muy fácil de calcular si tienes los datos precisos. Mírate las ecuaciones si tienes curiosidad, de verdad, que es sencillísimo (aunque luego habría que hacer correcciones al menos: por salir del campo gravitatorio terrestre y por salir del campo gravitatorio marciano).

            Por otro lado, tenemos la posibilidad de usar una tercera etapa propulsada por ion thrusters (con velocidad exhausta de 30 km/s). Entonces, sí que se disparan las prestaciones:
            Para un ratio de 0.001, esta tercera etapa ya llega a los 45 km/s de deltaV.
            Para un ratio de 0.0001, la tercera etapa, rondaría los 55 ó 60 km/s de deltaV.

          3. Es una pena que, a objetivos tan lejanos (y de baja tasa de repitencia), le dediquemos un gran esfuerzo para obtener resultados que, sabemos de antemano, serán efímeros.
            Creo que sería mucho más provechoso realizar un esfuerzo (mucho) mayor: una sonda orbital, que nos permita analizar el sistema de Neptuno durante al menos 5 años (una Cassini – aún sin Hugens-).
            Sé que el coste puede multiplicarse fácilmente por 5 o incluso por 7, pero el retorno de información sería varios cientos de veces superior al del flyby. Veríamos durante años el movimiento de sus nubes, estudiaríamos su interior, podríamos sobrevolar poco a poco todo el sistema neptuniano.
            En fin. Deseos que algùn día serán realidad, pero que hoy parecen aún lejanos …

          4. Antonio, y la razón por la que no se emplean motores de iones en la hipotética tercera etapa ¿Es? Dinero? Pereza? No se ha hecho antes y existe alergia a la innovación?

          5. Poli, cuanto más valga la pena, más se emplearán estos motores de iones en la tercera etapa. La aplicación militar es clara y seguro que la USSF acabará usándolos.

          6. Esos ratios son de ciencia ficción, Antonio. Y los escribes de forma rara, normalmente se representan de manera inversa, que es como se usan en la ecuación del cohete (tu 0.01 seria un Mass Ratio de 100). Sin carga, las mejores primeras etapas del mundo real llegan a un ratio de masas de aproximadamente 20 como mucho (o 0.05 en tu notación). Con carga, se quedan mucho más cerca de 3 (0.33 en tu notación). Que no por casualidad está cerca del mágico e, que representa el cohete de mayor eficiencia energética (medido en julios gastados por dV conseguida).

          7. también el uso de múltiple etapas te da el beneficio de optimizar la tobera del motor a la presión atmosférica en la que funciona cada etapa.

          8. Franco, las toberas se diseñan para optimizar su actuación en cada una de las etapas, i.e., en relación con la presión atmosférica de esa etapa: cierto. (Por cierto, ¿sabes que tu nick es como el apellido del delegado del gobierno en Madrid que permitió el 8-M y que todavía no ha sido castigado por contribuir a la propagación del Covid-19?).
            Por otro lado, Rune, no te confundas: ten en cuenta que yo hablo de terceras etapas de motores iónicos y que por eso salen números tan altos, no hablo de primeras etapas sin carga de estos motores iónicos (que son inviables). En relación con el mágico número «e», añadir que: siempre que el deltaV sea igual a la velocidad exhausta del motor que se use, la masa inicial respecto a la masa final (este dato del ratio puro y cristalino patrocinado por los incorruptibles magos blancos de la Tierra Media; no como el inverso que yo puse y que estuvo sin duda influenciado por las fuerzas oscuras de Mordor) siempre dará mágicamente «e».

          9. Policarpo, la razón de que no se utilicen motores iónicos, es que están muy lejos de ser una solución mágica. Son caros, pesados, de empujes ínfimos (así que gran parte de la dV extra se va en pérdidas gravitatorias, que son muy largas de explicar, pero quédate con que un empuje medido en milinewtons no es bueno), y necesitan un montón muy gordo de energía para funcionar. Que en el sistema solar exterior no puedes conseguir con paneles solares. Y antes de que te vayas por ahí, los reactores nucleares son muy caros, si es que son políticamente factibles, que de momento sólo para proyectos militares durante la guerra fría.

            Que no es que sean una mierda, ojo. Tienen sus aplicaciones. Mandar sondas al sistema exterior simplemente no es la mejor de ellas. Para eso estaría guay una etapa criogénica grande, que pueda lanzar la sonda y una etapa sólida para frenar al llegar al destino, en una trayectoria directa sin asistencias gravitatorias. No es nada nuevo tampoco, la Shuttle se suponía que iba a ser capaz de llevar una etapa Centaur en la bodega de carga para esas cosas, por ejemplo. Luego el Challenger y tal cambió las cosas, pero eso es otra historia.

  2. Pues espero que el lado Oscuro de la Fuerza ayude a los promotores de esta misión y que se apruebe para mayor gloria del proletariado científico mundial. Lo que es a mí, Venus no me tira mucho y hace demasiado tiempo que no se visitan estos planetas exteriores.

    Hágase.

  3. Sería un hermoso viaje épico de la sonda Trident viajando al encuentro de Neptuno y su séquito: Tritón, Nereida, Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Laris, Proteo, Halímedes, Sao, Laomedeia, Psámate y Neso. Seguramente con la añadidura de algún miembro desconocido

  4. No se podría haber aprovechado todo el conocimiento de Alan Stern y su gente para lanzar una «new horizons 2» a Tritón? Digo, sabemos que es un producto testeado y aún operativo, se le podrían hacer algunas pequeñas mejoras, justamente aprovechando la experiencia previa. Además, al ser mucho más pequeña, quizá se podrían lanzar dos para tener una cobertura completa de la superficie de Tritón (los gastos ahorrados en el desarrollo permitirían costear otro lanzador, al menos en parte). No nos olvidemos: Tuvimos 2 Pioneer, 2 Voyager, 2 Viking… Sin contar todas las parejas de veneras rusas.

  5. Para cuando habrá consenso sobre las unidades de medida? Si hay que usar el anglosajón, pues usemos millas. Pero por favor, esa diferencia provoca confusiones y errores que se pagan caro.

  6. Lo que es realmente triste es que haya que elegir, en fin… Por mí que lancen las cuatro Discoverys 😀

    En principio esta lo tiene difícil, pero claro, si realmente terminan encajando una misión al exterior del Sistema Solar en una de categoría Discovery sería un avance brutal. Dudo que lo consiga, pero es bueno que la NASA al menos se lo plantee.

  7. Me parece una misión muy chula, como su casual acrónimo. Pero comparto que me gustaría verla ya en marcha y llegando diez años antes. Para cuando los aceleradores anti gravitatorios ?..

  8. Ya lo dije: 1º IVO, 2º Veritas y 3º Trident. Io es un planeta importante para Júpiter. La topografía de Venus puede indicar cosas interesantes sobre su pasado de hace miles de millones de años. El océano de Tritón se puede estudiar desde sondas que lo orbiten; pero, ¿con un sólo flyby?…

  9. A veces la NASA mete este tipo de candidatos de riesgo en la rueda porque así reciben pasta como para avanzar un poco más el concepto. Luego puede no ser elegida y jugar con ventaja la siguiente ronda o ascender a categoría New Frontiers.
    En cualquier caso y lo vemos con IVO o lo vimos con Kepler, cuánto esfuerzo y dedicación requiere sacar adelante una sonda de estas. Me parece admirable, la verdad.

  10. Deprimente los años que tardaremos en ver resultados si termina finalmente elegida 🙁
    Y deprimente que los gigantes helados se tengan que contentar con una misión Discovery en vez de tener su propia misión «Cassini» ya en marcha.
    Si se realiza una misión Flagship a Neptuno en un futuro «mas o menos» cercano no veo especial interés en esta misión, pero alcanzar un objetivo tan lejano con este presupuesto tambien es muy interesante.
    Mi favorita IVO, Venus no me es especialmente interesante, y para Triton y Neptuno toda un gran Flagship, que se lo merecen.
    Saludos.

    1. Lo lento que va todo, baja la moral, pero a mi lo que me duele, es que tras tantos años de viaje, sólo vaya a hacer un vuelo de paso y luego siga adelante. No sé si Starship podría hacer algo para acortar tiempos, reducir costes y favorecer una misión más completa. Ojalá las cosas cambien en el futuro. Pero no sé cómo.

      1. Aquí no puede ayudar mucho en costes pero si en tiempos de viaje aunque no se cuanto porque no quieres lanzar la SS hasta Urano solo la sonda así que esperemos ver en un momentonnonmuy lejano una etapa superior de hidrogeno/iónica que ayude en estas misiones en serio la SS. Pero fuera de ir a marte e ir a la luna y LEO la SS pierde sentido porque no se diseñó para ello.
        Y de hecho la Luna ship tiene diferencias de diseño sustanciales con respecto a la normal.

        1. En realidad, se podría llegar mucho antes. Simplemente, sería MUCHO más caro. Lo que hace falta es un montón de δv disponible, y hoy por hoy la única manera es sacar un montón de propelentes del pozo terrestre. Y cada lanzamiento, cada nave, cuesta dinero.

          Pero, si realmente hiciese falta – y ésto es un ejercicio intelectual interesante – y circunstancias de fuerza mayor ( cualquier escenario Sci-Fi: asteroide, agujero negro, … ) motivasen a la humanidad lo suficiente, la potencia industrial de TODO el planeta podría «hacer cosas» en cualquier parte del sistema MUCHO más rápido.

          Es decir, si – en los países democráticos, los votantes, y en los que no, los gobiernos – sacrificaran una parte de sus recursos en detrimento del bienestar de la población, por supuesto que estaríamos antes, en cualquier sitio.

          DIY link: 2014/06/30/el-mapa-de-la-delta-v-o-por-que-es-tan-dificil-viajar-a-otros-mundos/
          https://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_Transporte_Interplanetario ( leeeento )

      2. Pregunta: «How will Starship do interplanetary probe missions? (…) Like Europa clipper… can StarShip do it?»

        Elon: «Massive delta velocity slam from highly elliptical Earth orbit using a fully retanked, but lightened up Starship with no heat shield or fins/legs. Best choice for the impatient. Ion engines are too slow.»

        «Probably no fairing either & just 3 Raptor Vacuum engines. Mass ratio of ~30 (1200 tons full, 40 tons empty) with Isp of 380. Then drop a few dozen modified Starlink satellites from empty engine bays with ~1600 Isp, MR 2. Spread out, see what’s there. Not impossible.»

        https://twitter.com/elonmusk/status/1111760133132947458

        Primero la miniStarship proporciona un Delta-V inicial a unas docenas de sondas. Para un total de 20 toneladas de sondas, por ejemplo, se obtienen más de 11 km/s de Delta-V.

        Una vez desplegadas las sondas, cada una dispone de un Delta-V adicional de más de 10 km/s (Mass Ratio: 2, ISP: 1600 s).

        Podemos modificar el plan para lanzar una única sonda masiva en vez de un enjambre de sondas: una sonda de 20 ton (15 t propelente, 5 t sonda, 1600 ISP) dispondría de más de 21 km/s de Delta-V adicionales, para un total de más de 32 km/s.

        En ambos casos, es mucho Delta-V. Permitiría acelerar los tránsitos o mandar misiones más completas (con más masa de instrumentos, más blindaje…)

        1. Marte: mes y medio

          Ceres: 6 meses

          Júpiter: 7 meses

          Saturno: 11 meses a 40km/s

          Urano: 17 mese a 56 km/s

          Neptuno: 2 años a 70 km/s

          Plutón: 29 meses a 81 km/s

          Estos serán los tiempos de misión para un TEM de unos 23.000 Kg (incluyendo carga útil de 3 Ton) de masa y 20 N de empuje partiendo desde órbita HEO!

          Además de tener la opción de repetir la misión una y otra vez por más de 10(!) años…

          Cuan distinto sería la exploración espacial (y colonización) con los remolcadores nucleares!!!

          1. El papel lo aguanta todo.

            Rusia pone el listón muy alto. Quien quiera presentar un powerpoint mejor que el suyo deberá esforzarse.

          1. Si pero el bus starlink cuenta con la ventaja de ser infinitamente más barato.
            Por eso Musk habla de ello

          2. ¿Solo la parte iónica?
            Mejor si las agencias construyen toda la sonda, es su trabajo. El trabajo de SpX es el transporte.

            Lo importante es que gracias a una Starship aligerada (sin cofia, sin TPS, sin aletas, 3 motores) y al repostaje orbital podemos impartir un Delta-V inicial de 11+ km/s a una sonda gigante de 20 toneladas (que dispone de su propia propulsión adicional). Sería una revolución.

            Y con un coste de lanzamiento bajísimo.

            Y no se necesita otra línea de producción para construir la Starship Lite: basta con no instalarle el TPS, las aletas, etc a una Starship standard.

          3. Martínez, pero esa sonda de 20 ton que tú propones es desechable…

            Los remolcadores nucleares son diseñados para usarse por nada más y nada menos que once largos años….

            Eso no tiene comparación alguna por más que quieras hacerlo con el SH/SS!!!

          4. Tu te das cuenta de lo escribiste???

            Zonda gigante de 20 ton = TEM de 20 ton…

            Esa sonda con sus propios motores iónicos, gas xenón ( o Krypton), sistemas auxiliares y de navegación/comunicación y por supuesto unos ingentes paneles solares (que después de Júpiter ya no son viables) no es más que un vulgar TEM…

            Pero en el caso ruso será lanzado por un modesto Angara…

            Imagínate con el Yenesei: TEM de 100 ton con pesados landers de carga útil de 18 ton y otros con módulos hábitats que orbitando los planetas lejanos con la flexibilidad de maniobra ilimitada por 11 años…

            Eso sí es revolucionario y escapa a cualquier powerpoint andrógeno de Starship!

        2. Un bus iónico interplanetario está muy bien si te vas a Mercurio o Marte y tienes limitaciones de masa y/o un presupuesto de dV ridículo, pero en el sistema solar exterior, si quieres mantener el coste en cintura, olvídate de cualquier cosa que necesite grandes cantidades de potencia, porque entonces estamos hablando de nukes.

          Si tienes un lanzador superpesado, y te preocupa el coste, vete a lo sencillo: motores de combustible sólido. Baratos y fiables para sobrevivir a la etapa de crucero, y si la masa no es un problema, la dV tampoco, todo es cuestión de añadir etapas. Y en un un par de añitos te plantas en casicasi cualquier parte.

  11. Leyendo esta maravillosa entrada se me dispara la imaginación:

    – Ciclo del nitrógeno en la superficie, similar al ciclo del agua en la Tierra.

    – Vida autóctona en rios y lagos de nitrógeno líquido.

    – Huellas externas de que haya vida en ese probable océano de agua interno.

    – Propulsión solar mediante asistencia magnética a lo largo del campo magnético terrestre durante pocos meses, sin gasto de propelente, en lugar de asistencias gravitatorias pasando por varios planetas durante muchos años.

    – Recuerdo algunas formas intrigantes en la superficie de Plutón, según las imágenes de New Horizons, que me hacían dudar entre su autenticidad y en que fueran una huella de otra civilización.

    Espero vivir para ver otra sonda explorando Plutón o Tritón, y salir así de algunas dudas apasionantes.

  12. Una vez más, tenemos el problema de no estar poniendo toda la carne en el asador en el Falcon Heavy.
    A fi de cuentas, se le puede poner una etapa más (o dos) y así acelerar sondas pequeñas para lanzarlas rápido al espacio exterior.
    ¿Qué hace falta para que el Falcon9 y el Falcon Heavy sean certificados por la NASA para lanzar sondas con plutonio a bordo y a qué están esperando en SpaceX para ponerse con ello?

        1. La arquitectura románica era rotunda, resistente, fiable y colorista. Sí, fue un error dejarla de lado a favor de la mariconada esa del gótico. 😄

          1. ¿Ves pochi? Hilario si sabe. Y esa chorrada del marxismo, capitalismo ¿que es? Donde este el feudalismo que se quiten tonterías de esas. Gran error cambiar el sistema.

      1. Qué quieres que inviertan? Se dejaron un pastizal y el cohete lanza muy poco. Parece ser que viene la nueva cofia y integración vertical.
        Todavía no está amortizado, y se van a tardar años en recuperar la inversión.

        1. No quiero que inviertan. Tendrían que haber invertido.
          En pasado.
          A ver, me cortocircuita soportar todos los argumentos de que Musk va a hacer tal o cual cosa, va a colonizar Marte él solito, va a ir a la Luna antes que la NASA, va a lanzar sondas a troche y moche…
          Y resulta que tiene a su disposición uno de los mejores cohetes del mundo, desde hace ya dos años, y ni lo mejora ni va a hacer nada con él. Y el colmo es que se diga que está obsoleto. No doy crédito.
          Lo dijo Poli el otro día ¿qué tal una sondita a Marte de SpaceX?
          Los fanboys os agarráis al SS para no tener que ver la realidad de que SpaceX terminó ya la fase 1 de su proyecto (el transporte y las naves) y es la hora de hacer realidad todos los hypes prometidos (fase 2). Y no llegan las realidades ¿verdad? Para no tener que asumir que SpaceX no puede hacer nada sin la NASA y que Elon no piensa gastarse su dinero tenemos que quedarnos desarrollando en bucle naves mágicas por tiempo indefinido ¿verdad?
          El Falcon Heavy es el cohete que nos puede proporcionar el futuro. Ha llegado el momento de que SpaceX y Elon Musk se gasten el dinero, a fondo perdido, para el beneficio en el espacio de la Humanidad.
          O si no, no me vengáis con cuentos de la lechera ni misticismos.

    1. Pochi: Hace no tanto una una entrada de Daniel comentando que la Nasa había aprobado una misión más allá de Marte, donde el cohete propulsor era el Falcon Heavy. Incluso se mencionaba cuánto Space X le facturaba a la Nasa por esa misión.
      Saludos

      1. Genial.
        Mira, incluso le pueden ceder el Falcon Heavy a ULA.
        Seguro que Tory Bruno y ULA son capaces de hacer lobby con la NASA de manera más eficiente y veríamos más misiones interesantes.

        Me gustan las promesas de la Tierra prometida y cuando pregunto ¿pa cuándo? me venís con que necesitamos más años de esclavitud?
        ¿Me venís con un ka excusa de un triste contrato de lanzamiento, cual ULA cualquiera?

        Esto me recuerda a los que vaticinan cada cierto tiempo el fin del mundo pero luego nunca ocurre nada.

  13. Morirá nuestra generación y no veremos una sonda orbitando Neptuno pero sí la verán otras personas más jovenes. Neptuno es un sistema fascinante, un gigante helado y un objeto del Cinturón de Kuiper en el mismo sitio. Merece la pena ir.

  14. Si la próxima «flagship» va a Urano esta misión tendría que salir sí o sí para poder explorar de una tacada los dos gigantes de hielo, aunque Neptuno fuera con un sobrevuelo y más Tritón que otra cosa.

    Lo malo son las alternativas, sobre todo sabiendo que Venus está pidiendo a gritos una misión.

  15. FUERA DEL ASUNTO

    Que sepáis, queridos padawanes, que la Sociedad Española de Astronomía (SEA) ha formado un grupo de trabajo dedicado al estudio de las mega-constelaciones de satélites y su posible impacto en la observación y estudio del universo.

    El grupo, llamado ICOSAEDRO (Impacto de las Constelaciones de Satélites en Detectores de Radio y Ópticos), se dedicará a estudiar el impacto de las mega-constelaciones de satélites artificiales sobre la observación astronómica tanto en longitudes de onda ópticas como en radio. Entre sus objetivos se cuenta recoger información de medios y entidades relevantes, efectuar simulaciones y cálculos para evaluar el impacto sobre instalaciones de astronomía observacional (con un acento especial en las accesibles a la comunidad de la SEA) y mejorar los modelos de afectación a través de observaciones.j

    Entre los especialistas reclutados hay un astrofísico canario con algo de idea sobre cohetes, naves y órbitas interplanetarias que responde al nombre de DANIEL MARÍN ARCONES.

    Lo menciono así, de pasada… 😂😂😂

    1. De un grupo llamado Icosaedro se esperan análisis polifacéticos.

      De todas formas, el nombre me suena a nuevo modelo de coche: SEAT Icosaedro.

  16. Estas misiones creo que sin dudar, deberían o bien usar una última etapa iónica o bien una Starship adaptada para este menester. Es cuestión de hacer números. Pero el último número que debería importar es el del precio. Y sin embargo importa mucho. Sabiendo que tecnológicamente se pueden hacer más rápidos los viajes pero son más caros, se me hace triste ver cómo evoluciona la ciencia. Muchos creen que va muy rápido y que la ciencia cada vez va más rápida. La relatividad se publicó en 1915. La mecánica cuántica de 1925. No lo veo. Se habla mucho de encontrar una nueva física para terminar de mejorar todas las incongruencias y preguntas latentes con las teorías actuales.

    Ojalá ocurriera algo que hiciera que la ciencia se convirtiera en nuestra religión. Que cuando nos levantáramos, lo primero que hiciéramos fuera preguntarnos las preguntas con las que nos acostamos acerca del universo. Que nuestro mayor motivación fuera responder esa zona del espacio, o de la física, o química ¿Qué esconde? Ojalá en los bares hubiera debates sobre sistemas de propulsión de los cohetes. O quizás si la inteligencia artificial está acotada por nuestros miedos o por la capacidad tecnológica. O quizás si Musk tiene principios beneficiosos o no. O si la interpretación de la forma con que alienígenas pudieran contactar con nosotros en la película Contact, es verosímil. Ojalá Gran Hermano se rodara en Marte, y fueran un grupo de ingenieros ilustrados que resolvieran problemas de adaptación al medio hostil constantemente, como en la película Marte. Ojalá pudiéramos desprendernos de nuestras preferencias y abrir nuestras mentes a nuevas ideas sobre cómo hacer las cosas o el prisma con el que vemos nuestro alrededor para evaluar más opciones. En fin … las cosas son como son, y podríamos pensar que podrían estar peor.

      1. Qué interesante.
        Es una pena que Musk nunca deje caer un tuit de cómo piensan gestionar eso con el SuperHeavy. Quizá es que ni siquiera han empezado a pensar en ello.

          1. No me refiero a eso. Las plataformas de lanzamiento están alejadas de zonas pobladas, como para que no haya tanta afectación por el ruido que generan.
            El problema es el propio proceso de lanzamiento de una bestia como esa (superheavy). Supongo que el funcionamiento al mismo tiempo de treinta y nosecuantos motores es algo que debe mirarse sesudamente para que el ruido no se cargue el propio cohete y la rampa. Nunca les he oído hablar de ese tema (hasta donde yo conozca)
            https://www.nasa.gov/sls/smat-acoustic-testing.html

        1. Vamos a meditar todos juntos.

          «Quizá es que ni siquiera han empezado a pensar en ello.»

          Claro, va a ser eso. La empresa aeroespacial más exitosa del siglo XXI (por ahora), la que más lanza y con el lanzador más potente en servicio, dotado de 27 motores, probablemente no ha empezado a pensar que 31 Raptors de entre 200 y 250 toneladas de empuje hacen tal vez un poquitín de ruido. En fin, otro día más…

          1. Pues ya sabes el dicho, fotografías o no ha existido.
            En general, lo normal es considerar que lo estuvieran teniendo en cuenta lógicamente.
            El problema es cuando nos encontramos que supuestamente Musk nos está mostrando casi todo lo que hacen de Starship, casi a niveles obscenos, pero por otro lado no es capaz de mostrar un pantallazo de una simulación informática del tema. O unas palabras en un tuit.

            Tú consideras que por supuesto lo están teniendo en cuenta.

            Yo pienso que lo tendrán en cuenta, sí. En futuro. Cuando tengan el tiempo y el dinero para ponerse a ello. Y que a día de hoy el diseño es tan preliminar y está tan verde y le queda tantos años para que termine siendo una realidad, que no se han puesto ni en broma a mirarlo en serio. No significa que no puedan resolverlo o que sea imposible de resolver, no estoy diciendo eso. Sólo que les falta la hueva.

    1. Dices
      «se me hace triste ver cómo evoluciona la ciencia»
      No entiendo porqué. La ciencia básica sigue avanzando, aunque con los conocimientos que dió el siglo pasado tenemos de sobra para que toda la humanidad tenga una buena calidad de vida sin dañar nuestro medio. Lo que es triste es que no evolucione la aplicación de la ciencia.
      Los que que acumulan riquezas usan la ciencia para alardear de su poder en vez de ponerlas al servicio de la humanidad y del medio ambiente que les ha enriquecido. Prefieren hacer cohetes cada vez más grandes, y armas con las que defender las diferencias económicas a su favor.

        1. Yo tampoco lo tengo claro el tema de ciencia y tecnología a pesar de mi esfuerzo por entender las definiciones en diferentes sitios. Según la RAE:

          1. f. Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico.
          2. f. Tratado de los términos técnicos.
          3. f. Lenguaje propio de una ciencia o de un arte.
          4. f. Conjunto de los instrumentos y procedimientos industriales de un determinado sector o producto.

          Conociemiento científico según wikipedia : El conocimiento científico es el conjunto de hechos verificables y sustentados en evidencia recogidos por las teorías científicas, así como el estudio de la adquisición, elaboración de nuevos conocimientos mediante el método científico. Una teoría científica es un conjunto consistente y deductivamente completo de proposiciones científicas que describen hechos relativos al campo de investigación de la teoría. En ese sentido el conocimiento científico sería el contenido proposicional completo de todas las teorías científicas empíricamente adecuadas.

          1. Facil.
            1.La ciencia averigua las propiedades de la realidad.

            2.La tecnologia utiliza ese conocimiento para crear sistemas artificiales de distinta finalidad.

            3.Algunos de los sistemas creados son instrumentos cientificos que permiten inspeccionar mejor la realidad. Volver al punto 1.

            4.La mayoria de los sistemas creados son de consumo masivo y son los que mas dinero producen. Parte de esa ganancia permite seguir financiando el punto 1.

          1. No te piques fisivi. Por supuesto que la realidad es un cacao y todo esta interrelacionado, pero el cacao gordo aquí es tu comentario. Decir esto, además de una ingenuidad enternecedora, es no enterarse de mucho:

            «La ciencia básica sigue avanzando, aunque con los conocimientos que dió el siglo pasado tenemos de sobra para que toda la humanidad tenga una buena calidad de vida sin dañar nuestro medio. Lo que es triste es que no evolucione la aplicación de la ciencia.»

            Si el conjunto de la humanidad tuviera que igualarse en calidad de vida con la tecnología del siglo pasado (por cierto, ¿que año?), estaríamos igual o peor. Carbón, petróleo y uranio para todos hoygan. Y precisamente la tecnologia es la aplicación de la ciencia, y es lo que más ha evolucionado. Pero oye, nada, pa ti la perra gorda si asi te quedas a gusto.

          2. Pero fisivi no está hablando de la tecnología del siglo pasado, sino de la ciencia del siglo pasado.
            En cierto sentido, estoy de acuerdo con él. Los avances de ciencia básica están muy bien y son bienvenidos pero a veces se trata simplemente de saber aplicarlos. Es aquí donde entra la tecnología y la economía para subir peldaños.
            Un ejemplo es el Falcon 9. La ecuación del cohete se conoce desde el siglo pasado; la ciencia básica está ahí. Pero son los avances tecnológicos y económicos los que nos permiten ahora implementar el sistema de manera práctica.
            Supongo que si miramos a fondo esos avances tecnológicos llevan detrás algún pequeño avance de ciencia básica así que no es cierto del todo el argumento. Pero que tampoco es necesario descubrir una nueva teoría de la relatividad para que el mundo avance (o sea, que el que no haya grandes avances de ciencia básica o teórica, no significa que no estemos avanzando).
            De todas formas es un tema complejo de debatir.

          3. No pierdas el tiempo fisivi… como miembros de SpaceSeal Elon les pagan en dólares por aplaudir descontroladamente!!!

          4. Esto no va realmente de SpaceX, Julio, va de conceptos. Pero entiendo perfectamente que se te escape y andes confundido. Mucho ánimo.

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Por Daniel Marín, publicado el 19 junio, 2020
Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • NASA • Sistema Solar