Como vimos hace unas semanas, las prioridades de la comunidad científica para el estudio del sistema solar durante la próxima década son Urano y Encélado. En el caso de la pequeña luna de Saturno, el concepto de misión favorito de la comunidad científica es Encedalus Orbilander, una sonda de tipo flagship —o sea, muy cara— capaz de orbitar y aterrizar en este satélite. Pero, ¿y si el presupuesto no permite una misión tan costosa? Una alternativa es lanzar una sonda de tipo New Frontiers, que son las siguientes en cuanto a coste dentro del programa de exploración planetaria de la NASA. Y dicho y hecho. La comunidad científica no está ociosa y ya han surgido las primeras propuestas de este tipo de sondas. Una de ellas es AXE (Astrobiology eXploration at Enceladus), una misión diseñada específicamente para atravesar los géiseres de Encélado y estudiar las condiciones de habitabilidad del océano interno que tiene esta luna. AXE (‘hacha’ en inglés) es un proyecto surgido durante la Escuela de Verano de Ciencia Planetaria del JPL (PSSS) de 2021.
Si fuera aprobada, AXE despegaría en 2033 y llegaría a Saturno mediante una trayectoria VEEEJGA, es decir, con un sobrevuelo de Venus (2033), tres de la Tierra y uno de Júpiter (2039). Tras nueve años de vuelo, la sonda llegaría a Saturno, donde pasaría un mínimo de cinco años realizando su misión científica. Para el estudio de Encélado, AXE efectuaría treinta sobrevuelos de Encélado con una altitud mínima de entre 30 y 50 kilómetros. Como en el caso de la misión Cassini, AXE usaría la gravedad de Titán, con diferencia la mayor luna del sistema de Saturno, para modificar su trayectoria. Para evitar la contaminación de los delicados espectrómetros de AXE con las sustancias orgánicas de Titán, la distancia mínima a esta luna debería ser de 1300 kilómetros.
AXE efectuaría dos tipos de sobrevuelos. Uno a través de los géiseres, en los cuales se utilizarían los dos espectrómetros de masas, MAIAB y QITMS, para detectar sustancias orgánicas en los chorros y determinar su origen biológico. En concreto, MAIAB será el encargado de identificar posibles biomarcadores procedentes del océano interno. Otro tipo de sobrevuelo estará destinado a recabar datos del campo gravitatorio de la luna para analizar la estructura del interior de Encélado y saber qué dimensiones y espesor tienen la corteza exterior de hielo y el océano bajo la misma. En prácticamente todos los sobrevuelos se usaría la cámara BEENIE (Better Eyes on ENceladus IcE), basada en la cámara LORRI de la sonda New Horizons.
AXE tiene cuatro objetivos principales: determinar si los géiseres albergan sustancias orgánicas de origen biológico (analizando compuestos orgánicos y determinando su quiralidad); conocer si hubo más zonas activas en el pasado aparte de las grietas del polo sur (lo que implicaría que la luna ha cambiado de orientación en el pasado, como se sospecha); determinar si el océano interno de Encélado es un fenómeno permanente o, por el contrario, es algo reciente (geológicamente hablando); y, por último, averiguar si los géiseres se originan mediante la expulsión del hielo a partir de grietas abiertas o por criovulcanismo explosivo (ambos procesos dependen de las condiciones internas del océano). AXE dispondría de un generador de radioisótopos de nueva generación o NGRTG (Next Generation Radioisotope Thermoelectric Generator), capaz de producir electricidad y calentar los sistemas de la nave al mismo tiempo.
Todavía es pronto para saber si la NASA podrá sacar adelante una misión como Enceladus Orbilander, pero, en caso de que no sea factible, ya tenemos propuestas como AXE capaces de estudiar en detalle las condiciones de habitabilidad de Encélado.
Referencias:
- https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2022/pdf/2168.pdf
- https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2022/pdf/2152.pdf
» HG agente comunista:
¡Hostia! ¿Han quitado la misión SOMBRERO? 😳
Lamentable.
SOMBRERO: Saturn Observer Mission propulsed by Bimodal nuclear Rocket Engine in Remote Operation. »
😲 T.K.gas
Lo has clavao
Alguien puede explicar qué es esa Vint que se muestra en la tabla de como serían los «sobrevuelos» sobre la Tierra y Júpiter para alcanzar Saturno ? Curiosamente disminuye en los 4 de los 5…
Referencias:
https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2022/pdf/2168.pdf
Table 1. Gravity assists on cruise to Saturn with target dates. Vinf represents the speed of the spacecraft after each encounter, relative to the assisting planet.
Alguien puede explicar qué es esa Vinf que se muestra en la tabla de como serían los «sobrevuelos» sobre la Tierra y Júpiter para alcanzar Saturno ? Curiosamente disminuye en los 3 «sobrevuelos» finales
justo arriba @Pelau lo explica:
“Vinf representa la velocidad de la nave espacial después de cada encuentro, en relación con el planeta asistente”
mi noción al respecto:
1. partiendo:
el poder del cohete influye, el numero de etapas;
lograr velocidad de escape terrestre.
y disponer de propulsor en el espacio;
las asistencias gravitatorias ayudan a ahorrar combustible, y peso, aunque la travesía podría se mayor.
2. hay que encontrar y esperar la ubicaciones exactas de los cuerpos en el sistema solar;
hay que ajustar el cambio de velocidad: delta-V
3. la asistencia gravitatoria se utiliza para aumentar, disminuir o cambiar la velocidad de una nave espacial;
y/o cambiar su dirección de movimiento.
4. una nave espacial que viaja de la Tierra a un planeta interior aumentará su velocidad relativa porque está cayendo hacia el pozo gravitatorio (del Sol),
y una nave espacial que viaja de la Tierra a un planeta exterior disminuirá su velocidad porque intenta alejarse de ese pozo gravitatorio.
no entrare en detalle pero para una nave espacial es mas complicado ir a Venus que a Marte a pesar de que el primero esta mas cerca. pero aunque parezca contra-intuitivo para llegar a Júpiter es mejor ir hacia el interior (Venus)
5. la nave espacial al acercarse al cuerpo, normalmente un planeta, tiende a ganar velocidad cuando se acerca y a perderle cuando se aleja, pero hay una tendencia a la conservación de la velocidad.
sin embargo un planeta tiene una rotación/movimiento en un sentido y la nave espacial se ve afectada por eso: si entra por el lado en que se mueve el planeta, gana mas velocidad, si entra por el lado contrario al movimiento pierde velocidad (sin tener en cuenta el rozamiento con una atmósfera).
el gráfico depende mas de esto ultimo, la nave espacial gana velocidad pero tiene un pico (¿en la periapsis?) y tiende a estabilizarse en una velocidad final determinada. Entre mas masivo el cuerpo, mejor.
– entre mayor velocidad mas rápido se llega, pero al llegar se podría tener que frenar para no pasar de largo de el objetivo final.