La visita de la sonda New Horizons a Plutón y sus cinco lunas en 2015 nos dejó con ganas de más. Lejos de ser una fría roca en el límite del sistema solar, Plutón resultó ser un mundo activo y fascinante con una enorme diversidad geológica. ¿Cuándo volveremos? La comunidad científica está de acuerdo en que es necesario estudiar Plutón con mayor profundidad, pero no está tan de acuerdo hasta qué punto debería ser una prioridad. Al fin y al cabo, ahí fuera hay muchos objetos del cinturón de Kuiper (KBO) que también merecerían una visita. El problema es que una misión para investigar Plutón en detalle debería ser un orbitador que permaneciese años en órbita alrededor del planeta enano, a diferencia de la misión de New Horizons, que fue un simple sobrevuelo. Entonces, ¿esto significa que una futura sonda hacia Plutón no podrá estudiar otros objetos? No tan rápido. Hace unos años, el equipo científico de la New Horizons demostró que existían trayectorias de baja energía que permitían abandonar el sistema de Plutón tras orbitarlo, abriendo la puerta a una misión que explorase al mismo tiempo el sistema de Plutón y otros KBOs.
El año pasado el equipo de la New Horizons presentó públicamente su propuesta de misión, que han estado refinando desde entonces. Y, aunque todavía es una propuesta relativamente verde, ya va tomando cuerpo como un proyecto más serio. Para empezar, la misión ha recibido un nombre: Perséfone. No está nada mal, aunque se trata de un nombre un tanto obvio y, de hecho, en el pasado ha habido otras propuestas de naves a Plutón con este nombre. Sea como sea, el objetivo de Perséfone es estudiar en detalle el sistema de Plutón, poniendo el énfasis en el planeta enano. En concreto, debe responder a la principal pregunta que nos ha dejado la visita de la New Horizons: ¿es Plutón un mundo océano? Es decir, ¿tiene un océano de agua líquida bajo su corteza de hielo? Además de estudiar la estructura interna de Plutón, Perséfone investigaría los procesos de interacción entre la tenue atmósfera de Plutón y el viento solar con el fin de reconstruir la historia de este cuerpo.
Al igual que la New Horizons, Perséfone es una propuesta del Southwest Research Institute (SwRI). En su configuración actual es una sonda de gran tamaño, con una masa al lanzamiento de 2621 kg. Para completar su misión, emplearía nada más y nada menos que cinco generadores de radioisótopos (RTG) de nueva generación. Gran parte de la electricidad generada por todos estos RTG —hasta 1925 vatios— se destinaría en la fase de crucero a alimentar un sistema de propulsión eléctrico mediante motores de efecto Hall XR-5 a base de xenón. Estos motores servirán no tanto para reducir el tiempo de vuelo como para realizar la inserción orbital alrededor de Plutón y estudiar otros cuerpos.
De ser aprobada, Perséfone debe ser lanzada antes de 2032 para aprovechar la gravedad de Júpiter. De no ser así, el tiempo de vuelo aumentaría en una década aproximadamente. Y no es que vaya a tardar poco. A pesar de la ayuda de Júpiter y de usar un cohete gigante SLS Block 2 de la NASA con una etapa superior Centaur, la sonda tardaría en llegar a Plutón 27,3 años (!!). Efectivamente, Perséfone despegaría en 2031 y pasaría al año siguiente por Júpiter. En 2049 sobrevolaría algún objeto del cinturón de Kuiper y en 2058 alcanzaría la órbita de Plutón. Este enorme tiempo de vuelo se debe, por un lado, a la enorme masa de la nave, pero, por otro lado, a la necesidad de llegar a Plutón con una velocidad inferior a los 8 km/s, un requisito fundamental para poder situarse en órbita. En realidad, la sonda podría llegar en 2057 a Plutón, pero el sobrevuelo de un KBO retrasará la llegada en un año, un compromiso científicamente más que aceptable. Si no se lanza antes de 2032 para llevar a cabo un sobrevuelo de Júpiter, Perséfone podría tardar unos cuarenta años en llegar a su objetivo (!!!).
Una vez en órbita, Perséfone estudiaría el sistema de Plutón durante 3,1 años mediante once instrumentos, todos ellos basados en los empleados en otras misiones espaciales. Curiosamente, Plutón y sus lunas estarán en una estación muy similar a la que contempló la New Horizons, por lo que encontraría las mismas zonas en sombra permanente al estar bajo el invierno local (no obstante, podría ver en alta resolución el resto de la superficie, a diferencia de la New Horizons, que solo pudo fotografiar en alta resolución un hemisferio). Para ver la zona invernal de Plutón y Caronte, Perséfone llevará una cámara similar a la de la futura sonda Europa Clipper, capaz de obtener imágenes con muy poca luz. Aprovechando la luz reflejada por Caronte en el caso de Plutón, y viceversa, se podrá cartografiar toda la superficie de Plutón y Caronte con una resolución de entre 40 y 60 metros por píxel (algunas zonas a mucha mayor resolución). Como comparación, la New Horizons alcanzó un máximo de 80-100 metros de resolución en una zona muy pequeña de la superficie.
El tour orbital sería una combinación de órbitas tradicionales con otras trayectorias de baja energía usando los puntos de equilibrio de Lagrange del sistema de Plutón. En cualquier caso, la gravedad de Caronte sería fundamental para maniobrar la sonda a través del sistema. Una vez completada su misión, Perséfone abandonaría Plutón en 2061 para visitar otro KBO de mayor tamaño (la New Horizons visitó Arrokoth, un KBO relativamente pequeño). El objeto a visitar dependerá de la cantidad extra de xenón que lleve la nave. Actualmente, se presupone una cantidad de unos 250 kg para esta fase de la misión, lo que permitiría visitar el objeto 2013 JR65, de 125 kilómetros, en 2074 o 2078 —llegados a este punto mejor no pensar en la fecha— o el objeto 2007 JH43, un enorme KBO de 600 kilómetros, en 2081. Como esta escala de tiempo empieza a ser muy exagerada para cualquiera que no sea inmortal, incluso en los términos de una misión al sistema solar exterior, Perséfone podría dirigirse a otro KBO más cercano todavía no descubierto, de tal forma que lo sobrevuele en 2069 aproximadamente.
El coste provisional de esta misión que promete prolongarse durante gran parte del siglo XXI sería de unos tres mil millones de dólares, o sea, estamos hablando de una misión de tipo Flagship, las más caras de la NASA. Evidentemente, una misión así solo podría aprobarse si la comunidad científica considera en el próximo informe Decadal Survey que se trata de una prioridad, algo poco probable frente a otros objetivos como Venus, Urano, Neptuno, Encélado o Titán. Pero, independientemente de la prioridad de la misión, lo que sí resulta dolorosamente evidente es que necesitamos mejores sistemas de propulsión si queremos volver a ver sondas más allá de Plutón en el transcurso de nuestras vidas.
Referencias:
Joder! Para cuando la sonda llegue a Plutón, NASA estará celebrando 100 años. Yo, si sigo vivo tendré 88 años.
Creo que es momento de buscar sistemas de propulsión más eficientes que los tradicionales químicos si queremos explorar el Sistema Solar Exterior en tiempo razonable.
Estoy triste. Estoy un poco cansado de leer noticias malas de China. Sé que es totalmente imposible en nuestros países democráticos, pero a veces me siento manipulado. Como si alguien hubiera decidido qué debemos sentir por China y estuviera poco a poco induciéndonos a un odio. Es triste : pudiendo haber paz, algunos, crean guerras, odio.
Es como tener un negocio vecino con éxito, y para evitar la competencia, mandas a unos matones a quemar su chiringuito.
Menos mal que tenemos a nuestro agente comunista, para restaurar el equilibrio 😉
Discrepo. Como guardianes de la Civilización (occidental) tenemos el deber moral de lanzar un ataque termonuclear preventivo contra China.
¡Que vuelen los ICBMs!
El Bien Mayor y todo eso.
Prefiero no leer estas noticias… en 2058 tendré 78 años, si es que llego a cumplirlos, me deprime…
La ciencia debe estar por encima de las personas.
Muchas pruebas de las teorías físicas, se obtienen décadas después de la muerte de sus autores.
Hay que aceptar el ciclo de la vida, y tener en mente ante todo el bien común.
Viéndolo de otro modo, si esta misión se aprobase (cosa que no ocurrirá), los jóvenes y jóvenas ingenieros e ingenieras y doctorandos y doctorandas que participasen en su desarrollo y en la explotación de datos tendrían la vida solucionada: terminas el grado en geología planetaria, ingeniería espacial o en electrónica y robótica a eso de los 23-24 años en 2028-30, te reclutan para la misión y te tiras los siguientes treinta años trabajando en ella… Si se aprobara la extensión a cuerpos de Kuiper lejanos (como JR65 o JH43), algunos ya se habrían jubilado cuando se recibieran los primeros datos o directamente la habrían palmado y serían sus hijos e hijas los que siguieran con la misión… Por ejemplo, mi propio hijo tendrá (si nada se tuerce) 76 primaveras en 2081.
Pero vamos, insisto en que esta propuesta nunca verá la luz.
Pues tienes razón solo necesito que me recluten como exo geólogo para esta misión, nada de jugársela a la minería de asteroides, ¿pa que si puedo trabajar toda mi vida en una misión para que este jubilado cuando llegue a su objetivo?
Es una gran misión que cada año que se retrase lamentablemente lamentaremos en un futuro.
Pero en este momento son necesarios sendos orbitadores a urano y Neptuno. ¿Es posible que se pudieran enviar sondas gemelas, al estilo de las voyager?
Demasiado innovador. Recuerda que estamos en el siglo XXI y si haces 2 podría salir más barato : Inconcebible.
Por el precio de un solo orbitador a Plutón puedes hacer varias sondas más pequeñas que hagan un flyby y así visitamos haumea, makemake, eris… Cada uno con su sonda y cada sonda puede hacer una visita a algun KBO menor.
Mi objeto favorito del Sistema Solar exterior es Neptuno. Neptuno es primo hermano de Urano y Tritón es familia de Plutón. Enviar un orbitador a Neptuno es matar dos pájaros de un tiro. Puestos a imaginar una sonda que van a pagar los estadounidenses y no yo y que probablemente yo no vaya a verla nunca porque habré muerto antes me quedo con Neptuno.
La vida en términos de tiempos astronómicos, es como la vida breve de una mosca que vive 28 días en la vida de la tierra de 4500 millones de años. Cada vez es menos probable la vida.
Si la vida es tan breve, la intuición nos dice que se han de producir otros big bangs. No sé por qué no se detectan. Pueden ser transparentes a nuestra física o nuestros instrumentos o la influencia está en otra escala de mediciones a la que no hemos accedido. Ni idea, lo único que sé, es que existo y que el universo es finito y no hemos explicado su origen.
A mí lo que me acojona de este tipo de planteamientos a largo plazo es que de algún modo llevan implícito que no hay visos de que en las próximas décadas se desarrolle una nueva tecnología de propulsión que acorte plazos y presupuestos notablemente.
Quiero decir, los tipos que plantean esto saben mucho mejor que nosotros las tecnologías actuales y las prometedoras, si vieran factible que en un par de décadas fuéramos a tener una tecnología que acortarse el viaje en 10 veces menos tiempo, no plantearian misiones con 4-5 décadas de duración.
Puestos a pensar en escalas de tiempo de décadas, sería interesante plantearse una misión a Sedna, que va a estar en su perihelio en 2076… y su órbita es de 12000 años! Pasa de 76 UA a 937 UA
Creo que no hay ninguna misión para este cuerpo, que realmente es un ejemplar único en su especie, no, Daniel?
Joder 2058…para entonces tendré 65 años… Espero estar vivo para verlo pero madre mía, es un tiempo de espera exageradisimo