Europa lanzará la misión EnVision a Venus

Por Daniel Marín, el 11 junio, 2021. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • ESA • Sistema Solar • Venus ✎ 66

De cero a tres en menos de una semana. Después de décadas de sequía en la exploración de Venus —con perdón de Venus Express y Akatsuki—, ahora tenemos tres nuevas misiones de golpe. Si hace una semana la NASA aprobaba las misiones VERITAS y DAVINCI+ a Venus, hoy la Agencia Espacial Europea (ESA) ha dado luz verde a EnVision, un orbitador destinado a levantar un mapa de radar de alta resolución de la superficie de Venus (la superficie de Venus está oculta bajo una gruesa capa de nubes, de ahí la necesidad de usar radar). EnVision ha sido elegida como la quinta misión de tamaño medio de la agencia espacial (M5) en detrimento de la otra finalista, el observatorio de altas energías THESEUS (Transient High-Energy Sky and Early Universe Surveyor). Si todo sale según lo previsto, EnVision despegará en 2031, después de las sondas venusinas de la NASA, a bordo de un Ariane 62 destino a Venus, aunque podría ser lanzada en 2032 o 2033 (la fecha de referencia de despegue del proyecto es mayo de 2032).

EnVision (ESA).

Las misiones de tipo M de la ESA son equivalentes al programa Discovery de la NASA, con un coste máximo de unos 550 millones de euros. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre EnVision y VERITAS? ¿No son dos misiones gemelas? Evidentemente, sí, son muy parecidas. Los dos son son orbitadores dotados de radares de apertura sintética (SAR) destinados a hacer un mapa de alta resolución de la superficie de Venus, que es prácticamente invisible desde la órbita. Pero, obviamente, hay diferencias. La más paradójica tiene que ver, precisamente, con el origen de cada radar. Mientras que VERITAS cuenta con colaboración europea para construir su radar, el de EnVision, denominado VenSAR, lo suministrará el JPL a través de la NASA. Un curioso crossover sonderil.

Instrumentos de EnVision (ESA).
Mapa global de Venus obtenido por Magallanes (NASA/USGS).

EnVision es una sonda de 1,35 toneladas con una estructura central de 2 x 2 x 3 metros. Posee dos paneles solares que generarán 2,8 kilovatios. Tardará 15 meses en llegar a Venus y primero se colocará en una órbita altamente elíptica. Tras 16 meses de aerofrenado, quedará situada en una órbita científica ligeramente elíptica de 220 x 540 kilómetros de altura e inclinada entre 87º y 89º, con un periodo de 92 minutos. A lo largo de su misión científica de cuatro años terrestres —es decir, seis días de Venus (sí, días)— transmitirá unos 210 Terabits de datos a través de su antena principal de 2,5 metros de diámetro. El instrumento principal es el radar VenSAR de la NASA. Se trata de un radar en banda S que permitirá crear un mapa global de Venus con una resolución espacial de entre 10 y 30 metros (30 metros en el 30% de la superficie del planeta y 10 metros en el 2% o el 3% de la misma). También podrá generar datos topográficos en estéreo con 300 metros de resolución espacial y entre 20 y 50 metros de precisión en altura. Es decir, unas prestaciones parecidas al radar en banda X VISAR de VERITAS, que alcanzará una resolución media de 30 metros y hasta 15 metros en el 20% de la superficie.

Simulación de la resolución del radar VenSAR (derecha) comparada con la de Magallanes (ESA).
Lugares de interés en Venus (ESA).

No obstante, las estrategias de ambas misiones son diferentes. Además de la resolución espacial, VERITAS pondrá el énfasis en la topografía, pudiendo alcanzar una resolución de hasta 5 metros en vertical, mientras que VenSAR se apoyará en el resto de instrumentos para obtener una imagen global de Venus en diferentes longitudes de onda, desde las bajas frecuencias de radio hasta el ultravioleta. Además, y por primera vez, el radar VenSAR será capaz de medir la rugosidad del terreno dependiendo de la polarización del haz radar, así como la temperatura a partir de la radiometría en función del ángulo, dos características que lo diferencian de VISAR. El radar VenSAR de EnVision realiza el análisis topográfico de la superficie mediante imágenes en estéreo, mientras que VISAR lo obtiene directamente con interferometría. Precisamente, el radar VISAR está optimizado para obtener datos relevantes con un solo pase orbital, mientras que VenSAR depende de múltiples sobrevuelos para sacarle todo el ‘jugo’ a la información.

Cobertura espectral de los instrumentos de EnVision (ESA).

Frente a los dos instrumentos principales de VERITAS —el radar VISAR y la cámara infrarroja VEM—, EnVision llevará cuatro instrumentos adicionales. Primero tenemos el radar de baja frecuencia STS (Subsurface Sounder), para estudiar el subsuelo de Venus hasta un kilómetro de profundidad, toda una primicia en Venus. Luego el espectrómetro VenSpec para analizar la superficie y la atmósfera del planeta, dividido en los espectrómetros VenSpec-M —una cámara infrarroja que observará la atmósfera y la superficie entre los 0,86 y las 1,18 micras—, VenSpec-H —un espectrómetro para estudiar la atmósfera en busca de posibles evidencias de actividad volcánica (agua, dióxido de azufre, etc.)— y VenSpec-U —un espectrómetro ultravioleta que estudiará la alta atmósfera—. Los espectrómetros VenSpec permitirán a EnVision estudiar la atmósfera de Venus mucho mejor que VERITAS y complementarán los datos de la sonda atmosférica DAVINCI+. Al igual que VERITAS, EnVision dispondrá de un experimento de radio para analizar la estructura del interior del planeta a partir de los cambios de frecuencia de las señales de comunicaciones con la sonda.

Captura de pantalla 2015-01-29 a las 23.58.10
Diseño de EnVision de 2015 (ESA).
Diseño actual de EnVision (NASA).

Si algo nos ha enseñado la exploración planetaria es que cada vez que se ha observado un mundo con una resolución un orden de magnitud superior a los datos existentes nuestras teorías han tenido que ser revisadas casi por completo. Pasó en Marte gracias la cámara MOC de la Mars Global Surveyor y, posteriormente, con la HiRISE de la MRO. VERITAS y EnVision crearán un mapa de Venus un orden de magnitud superior al mejor actualmente disponible, obtenido por la sonda Magallanes en los años 90 (y no nos olvidemos de la futura sonda Shukrayaan de India, que realizará un mapa de Venus de menos resolución, pero antes de que lleguen estas dos misiones). Nuestra visión de Venus cambiará para siempre.

Referencias:

  • https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/ESA_selects_revolutionary_Venus_mission_EnVision


66 Comentarios

  1. Creo que como dice Daniel, estas misiones nos van a desvelar muchas sorpresas de Venus. Poco a poco la humanidad rellenando huecos en nuestro conocimiento del sistema solar, Marte, Mercurio, Júpiter, Saturno, asteroides y cometas de distintos tipos, el propio Sol, y ahora…Venus. Los siguientes candidatos son las lunas de Júpiter y Saturno (Encélado te estoy mirando a ti) y, por su puesto Urano y Neptuno junto con sus lunas. El problema es, como siempre, la larga espera de ¡décadas! para ver estas misiones. Necesitamos en las próximas décadas una o varias revoluciones en el abaratamiento de estas sondas y en el rendimiento de los sistemas de propulsión (propulsión nuclear etc.) para acelerar nuestro conocimiento y eventual conquista del espacio.

    1. La verdad, una base lunar podría suponer un abaratamiento de las futuras misiones, pudiendo fabricar todos los componentes necesarios en nuestro satélite y teniendo que fabricar cohetes más pequeños (por la ausencia de atmósfera y menor fuerza de gravedad).

      Necesitaría una gran inversión inicial pero a la larga nos rentaría, y mucho.

  2. Gracias Daniel por esta rapida entrada. Mas alla del curioso enroque de agencias implicadas, es muy bueno que Europa mire mucho al «planeta de la diosa del amor». Venus para mi deberia tener incluso mas atencion que marte, aunque sea muy dificil tecnicamente explorarla en todas sus formas. EnVision si sale como esta previsto sera una linda forma de poner de relevancia a la ESA como agencia interplantearia una vez mas.
    Creo que china aun esta lejos de algo asi. Aunque me gusten los progresos de la CNSA, en cuestiones punta de exploracion y tecnologia Europa tiene mucho que mostrar y enseñar.

  3. Excelente Artículo!! Esperar mas de 10 años para ver mapas en alta resolución de Venus. Uff!! Seguramente proyecciones holograficas 3D. También soy optimista: en un futuro lejano «Venus puede ser terraformado», pero antes la humanidad debe aprender a desarrollar la construcción de superestructuras en el espacio. Hay que quebrantar el océano de calor que rodea a Venus. 🌙

  4. «De cero a tres» creo que este aumento exponencial en el numero de misiones tiene mucho que ver con la llegada de Zhurong a Marte. Si esta es una carrera, bienvenida la carrera.

    1. Yo creo que tiene mucho que ver con el revuelo formado por lo del fosfano en venus, aunque ahora al parece fue una falsa alarma, igualmente sirvio para despertar el interes dormido que habia sobre este planeta.

    2. Creo que es una combinación de factores:
      1 – Venus ha sido el gran abandonado de la exploración espacial. Es lógico que, tarde o temprano, se retomara su exploración.
      2 – Un orbitador de Venus es una misión ideal para agencias de escasos recursos como la japonesa, la rusa o la india.
      3 – La avanlancha de misiones de primer nivel en Marte hacen complicado aportar algo que no hayan hecho otros ya.
      4 – Como comenta Federico, la supuesta presencia de fosfano ha despertado el interés.
      Saludos

        1. La presencia de fosfano en la atmósfera de Venus sería un indicio de la existencia de vida. De existir, no habría ninguna otra explicación conocida a su presencia que no fueran formas de vida. Otra cosa es que realmente haya fosfano (algo muy discutido) y que, de existir, no lo esté produciendo algún mecanismo abiológico que en estos momentos desconocemos. Un saludo.

  5. Pues yo hubiera preferido que Theseus saliera adelante en vez de enviar otra sonda a Venus. Estudiar la época con z de 6 a 10, es interesante sobre todo por fijar el momento concreto en que se produjo la re-ionización. Debe ser emocionante para cualquier cosmólogo el descubrir objetos a z>10. Yo creí que este objeto: en.wikipedia.org/wiki/UDFj-39546284 era uno así de antiguo, pero ahora leo ahí en la wiki que quizás no esté bien medida esa distancia (lo cual corrobora la importancia de Theseus sobre EnVision).

    1. A mí me gusta más este tipo de foto. En plan: «A ver cuánto le doy al temporizador para que me dé tiempo a ponerme en el sitio» y «A ver dónde pongo la cámara para que enfoque donde quiero»

    2. Aquí con mejor resolución…
      http://www.cnsa.gov.cn/n6759533/c6812126/content.html

      Aviso 1 — en mi caso las imágenes se toman un buen tiempo en dibujarse (descargarse) y la primera está corrupta (la mayor parte de la imagen está vacía).

      Aviso 2 — el clásico «pinchar en la imagen» brilla por su ausencia, para ver las imágenes con máxima resolución hay que abrirlas en una pestaña nueva, equivalente a…

      www.
      cnsa.gov.cn/n6759533/c6812126/part/6787213.jpg

      www.
      cnsa.gov.cn/n6759533/c6812126/part/6787212.jpg

      www.
      cnsa.gov.cn/n6759533/c6812126/part/6787210.jpg

      www.
      cnsa.gov.cn/n6759533/c6812126/part/6787211.jpg

      1. Mismas 4 imágenes con resolución intermedia entre las del tuit y las del sitio oficial de la CNSA…

        http://www.xinhuanet.com/english/2021-06/11/c_1310002119_3.htm

        Descarga rápida y ninguna corrupta 🙂

        xinhuanet.com/english/2021-06/11/1310002119_16233859856361n.jpg
        xinhuanet.com/english/2021-06/11/1310002119_16233859856321n.jpg
        xinhuanet.com/english/2021-06/11/1310002119_16233859856401n.jpg
        xinhuanet.com/english/2021-06/11/1310002119_16233859856381n.jpg

      2. Estupendas imágenes!

        En las rocas más cercanas veo agujeros, como en las primeras imágenes del rover Perseverance. Son de un tamaño bastante uniforme. Si se debieran a impactos de micrometeoritos, si fueran mayores supongo que fracturarían la roca y serían raras de ver, aunque hay uno en la cuarta imagen, abajo a la izquierda, que hace un arco perfecto que se interrumpe en el borde derecho de la roca. Los más pequeños supongo que no se ven debido a la resolución de la imagen.

    3. Muy buenas. Lo de la cámara selfie independiente ha sido toda una sorpresa, aunque ya hicieron algo similar durante la fase de crucero a Marte.

  6. Perdón, pero la diferencia de resolución 300m de los instrumentos proporcionados por EEUU, frente a los 30m de los instrumentos europeos, en este crossover, se me antojan poco parecidos entre sí. Estamos hablando de una orden de magnitud de diferencia. Pero tampoco me he parado a comparar cómo han sido la diferencia respecto a anteriores misiones (quizás fueran diferencias mucho mayores respecto a estas misiones entre sí).

    Será fascinante poder contrastar los resultados en la próxima década. Pero ¿No deseamos saber más de Neptuno y Urano? Ya … son otros precios. Quizás valga la pena esperar un lustro, y posiblemente incluso ganaremos tiempo, gracias a la potencia de los nuevos cohetes. Serán misiones más baratas y más rápidas (o eso espero). Quizás misiones que se conviertan en ‘de alto presupuesto’ se conviertan en medio, debido a que el coste de transporte se reduzca radicalmente.

      1. Gracias. Es lo que tiene leer con poca atención y sin gafas (a lo loco …).
        Disculpas Daniel … mi comprensión lectora deja mucho que desear 😉

  7. Me encantan estos artículos dedicados a misiones científicas.

    En comparación con los lanzamientos comerciales, los científicos van a cuentagotas, con plazos tan largos como el de Envision. Supongo que la mayor limitación para estos es que la ciencia vende poco aún en relación a la transmisión de series de TV. Otra limitación importante debe de ser la cobertura de las sondas mediante las antenas de la red de espacio profundo, todas en la superficie terrestre.

    ¿No sería un momento oportuno, ahora que el acceso a LEO se ha abaratado mucho, y que tenemos la capacidad de fabricar aditivamente en microgravedad antenas gigantes y livianas , para empezar a construir en órbita una red de espacio profundo mucho más capaz que la actual, que permita el seguimiento de muchas misiones simultáneas?

    1. En mi opinión, fisivi, el problema es que no hay suficientes científicos investigando. Y el cortoplacismo, la política de retorno rápido de resultados y la falta de presupuesto para poner en práctica lo que los científicos tienen en mente.

      En mi sociedad ideal, los parados serían reconvertidos en investigadores (si quieren). Hay tanto que observar, medir, hipotetizar, descartar y reafirmar … intentaría que hubiera un sistema para la gente que quiere dejar vicios que consumen tiempo o utilizar mejor su tiempo.

      La mayoría absoluta de gente, nos hemos convertido en consumidores y dejamos de lado para unos pocos la parte creativa, analítica, crítica profunda.

      En fin … historias que me monto.

        1. También en los institutos veo trabajos sobre planetas, el espacio, etc. En mis tiempos no recuerdo haber hecho nada igual. Me encanta que los chavales se empapen de ciencia y se cultive la curiosidad.

      1. «En mi sociedad ideal, (…)
        …intentaría que hubiera un sistema para la gente que quiere dejar vicios que consumen tiempo o utilizar mejor su tiempo.»

        Neuralink permitirá eso y mucho más. Lástima que su implantación comercial va para largo.

  8. No deja de ser curioso cómo ahora tantas agencias espaciales se fijan en Venus después de tantos años olvidado, pero bienvenidas sean. Lástima como siempre de plazos.

  9. Lo que necesitamos es que Starship esté operativa para lanzar la megaconstelacion Darklink (o Nightlink) con la que oscurecer los cielos venusianos!!

  10. Jeje, parece que nuestras ‘quejas’ por el abandono en los últimos años de la exploración y conocimiento de Venus han sido escuchadas😉

    Dentro de unos años sabremos mucho más del ‘lucero del alba’.

    Es una buena noticia, sin duda.

  11. «misión científica de cuatro años terrestres —es decir, seis días de Venus»

    Daniel, eso está mal. Si hablas meramente de «días», se sobreentiende que te refieres a días solares, no a rotaciones (días sidéreos). El día venusiano dura 117 días terrestres, mientras que la rotación venusiana dura 243 días terrestres. Por tanto, cuatro años terrestres son seis rotaciones venusianas, no seis días venusianos.

    En el Sistema Solar, la diferencia entre la duración del día y la duración de la rotación es enorme para dos planetas: esa diferencia es de casi cuatro meses en el caso de Mercurio y de más de cuatro meses en el caso de Venus.

    1. Pues a mí Homónimo, me ha dejado 🤔🙄 descuadrado 😬 lo de los 7 días venusinos y 4 años terrestres. Ustedes lo entenderán mejor que saben de esto, pero yo me he quedado perplejo.

        1. Bien «Venusido» Pelau ! porque no es nada fácil.

          Algunos necesitaremos 1 tableta /8h durante todo el día (venusiano) asi que serán una 351 tabletas ! (si he entendido algo. Si no abandonaré el calendario venusiano para siempre y me regiré por el maya o el azteca muy útiles en el trabajo. («ma llamao alguien ..» ·»Hazte cargo…..») jaja

          1. Calcular la duración del día en Venus es bastante fácil.

            Dividiendo 360 grados entre su periodo orbital (225 días) obtenemos su velocidad de giro orbital: 1,6 grados/día.
            Dividiendo 360 grados entre su periodo rotacional (243 días) obtenemos su velocidad de giro rotacional: 1,48 grados/día.
            Debido a la rotación invertida de Venus, ambas velocidades de giro, la orbital y la rotacional, llevan sentidos contrarios, por lo que sus efectos se suman: 3,08 grados/día. Por tanto, un día solar venusiano será 360 grados/3,08 grados = 117 días.

            Si Venus rotara normalmente (en lugar de hacerlo boca abajo), entonces sus dos velocidades de giro irían en el mismo sentido, y deberíamos restar una de otra. 1,6 – 1,48 = 0,12 grados por día. En este caso hipotético, un día solar venusiano duraría más de ocho años (360/0,12 = 3000 días) y Daniel hubiera podido darse el gusto de escribir que la «misión científica de cuatro años terrestres» abarca menos de la mitad de un día de Venus.

  12. Bien venida la ESA a Venus ojalá que china aprouebe su misión a Venus y también Rusia quien sabe si descubrimiento cosas muy interesantes en este infernal planeta 😉

      1. No creo que Venus sea aburrido más bien fascinante sería Muy importante saber cómo un planeta tan parecido ala tierra se convirtió en lo que es hoy para aburrimiento está la luna 😉

    1. Podría haber un pique para una sonda de superficie y ver cuál es capaz de sobrevivir más tiempo.
      Tienen 2 opciones :
      – Hacer ciencia con los medios que tienen actualmente
      – Ingeniárselas (cosa de ingenieros) para intentar llegar más lejos en los límites que atañen a la tecnología actual e investigar nuevos materiales, métodos.

  13. Me pregunto cómo siendo Venus un planeta que tiene una magnetosfera que no es intrínseca y es inducida por el viento solar y mucho más inestable y débil que el de la Tierra, no ha perdido buena parte de su atmosfera, es más, es más densa que la nuestra, cómo no le ha pasado como a Marte?

    1. Ten en cuenta que Marte es un planeta más bien pequeño. La gravedad en Marte equivale a menos de la mitad de la gravedad venusiana. Supongo que por eso Marte ha sido incapaz de conservar una atmósfera densa.

  14. Che pero… ¿porqué todos hablan de 3 misiones… y nadie cuenta la primera misión privada a Venus, que Rocket Lab planea lanzar incluso antes que las 2 de NASA y la de ESA?

    Hasta hace poco, mientras casi todo el entusiasmo pasaba por sumarse a volver a la Luna con NASA o llegar a Marte con Elon… Peter Beck parecía un loco contracorriente, proponiendo revalorar los viajes a Venus y además con fondos privados!!!

    2020 Agosto 17: https://www.space.com/rocket-lab-private-venus-mission-2023.html
    2021 Mayo 14: https://www.vice.com/en/article/4avwag/the-first-private-spacecraft-to-venus-will-look-for-life-in-its-clouds

    1. Bueno, eso de que Rocketlab planea hacer la misión con fondos privados, ya veremos. De momento estaban buscando financiación del gobierno de Nueva Zelanda. De hecho, como el gobierno de NZ les apoya con la misión Methanesat, ya con esa pasta les da para construir su centro de control de misión, que imagino aprovecharán luego para las otras misiones. Pero ¿hasta qué punto da Nueva Zelanda para apoyar a Rocketlab?
      https://foro.sondasespaciales.com/index.php?topic=9953.msg165478#msg165478
      Les queda mucho trabajo de pico y pala por delante, y ahora que todo el mundo ha decidido ir a Venus posiblemente haya mucho menos interés público por financiar a Rocketlab. La verdad, pobre Peter Beck.

      1. Con el radar de baja frecuencia STS se podria detectar azufre en el subsuelo de Venus. Haciendolo reaccionar con el acido sulfurico de la atmosfera se podria obtener agua.

  15. «Primero tenemos el radar de baja frecuencia STS (Subsurface Sounder), para estudiar el subsuelo de Venus hasta un kilómetro de profundidad.»

    Sería interesante que ese instrumento encontrara azufre en el subsuelo de Venus. Reaccionando con el ácido sulfúrico atmosférico se obtendría agua:

    2 H2SO4 (aq) + S (s) → 3 SO2 (aq) + 2 H2O (l)

    1. La magnetosfera inducida que comentaste antes ofrece un poco de protección…

      sci.esa.int/web/venus-express/-/50246-a-magnetic-surprise-for-venus-express

      Por otra parte, la actividad volcánica en Venus parece ser monstruosa, y este factor por sí solo podría estar reponiendo la atmósfera a igual o mayor ritmo que se pierde en el espacio…

      https://culturacientifica.com/2015/06/19/los-volcanes-de-venus/

      en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_Venus#Volcanoes

      El misterio sigue abierto, para dilucidarlo necesitamos más datos… necesitamos enviar más sondas, justamente 😉

      1. y pese a ello ¿sigue siendo Marte el mundo que ostenta el record de tener el mayor Volcan del sistema solar con el Olympus Mons? Claro entiendo apagado o «muerto matao».

        El artículo, creoq ue de DM, dice..
        «ya serían tres los mundos del sistema solar donde podemos contemplar volcanes en erupción: la Tierra, Ío (un satélite de Júpiter) y Venus».

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