Europa, la luna de Júpiter, es un objetivo prioritario desde la década pasada, cuando se descubrieron pruebas de la posible existencia de un océano bajo la corteza exterior de hielo. Desde entonces Europa está considerada, después de Marte, como el mundo con más posibilidades de albergar vida fuera de la Tierra.
¿Existe o no en Europa un océano bajo la capa de hielo (derecha)?
Titán, por otro lado, es un mundo que se ha revelado fascinante, con ríos y lagos de metano que salpican su superficie creando las bases para una complejísima química orgánica semejante quizás a la que existió en la Tierra durante el origen de la vida (aunque a temperaturas mucho menores, por supuesto). Otro satélite de Saturno, Encélado, ha demostrado tener una actividad criovolcánica que lo asemeja mucho a Europa.
Las complejas reacciones químicas que tienen lugar en Titán.
En definitiva, ambas misiones son muy sugerentes, pero hay que elegir una. Puesto que la NASA contará con la colaboración de la Agencia Espacial Europea (ESA), se ha establecido una comisión entre las dos agencias que deberá decidir cuál de los dos objetivos es el idóneo teniendo en cuenta consideraciones tecnológicas, presupuestarias y científicas. En un principio la decisión debía tomarse el 30 de enero, pero se ha aplazado hasta el 12 de febrero. Por supuesto, estamos ante una elección que puede ser revocada en el futuro teniendo en cuenta las decisiones que tome la administración Obama. Para poder formarnos una opinión sobre el tema, veamos los detalles de cada misión.
Europa Jupiter System Mission (EJSM):
Antes de nada, hay que dejar una cosa clara: EJSM no pretende explorar directamente la superficie de Europa o su océano mediante un aterrizador (lander), pues esa misión más compleja le correspondería a una sonda posterior. Esto es lógico si tenemos en cuenta que no hay evidencias directas de la existencia de ningún océano. EJSM es una misión en la que participarían dos naves. Por un lado tendríamos la sonda Flagship propiamente dicha, construida por la NASA y denominada Jupiter Europa Orbiter (JEO), que estudiaría el sistema joviano y posteriormente se situaría en órbita alrededor de Europa. Una vez allí exploraría el satélite mediante radar para buscar pruebas de su océano. La ESA contribuiría con una sonda separada denominada Jupiter Ganymede Orbiter (JGO), que sería lanzada por separado el mismo año (2020). Como su nombre indica, JGO deberá orbitar Ganímedes y estudiar su compleja estructura interna. La secuencia de eventos de las sondas sería la siguiente:
- Lanzamiento de ambas sondas en 2020 (JEO en febrero mediante un Atlas V y JGO en marzo con un Ariane V). De todas formas, la fecha podría ajustarse dentro del periodo 2018-2022 según los requisitos técnicos y/o políticos.
- Maniobras de asistencia gravitatoria mediante un encuentro con Venus y dos con la Tierra (VEEGA).
- Llegada de la JEO a Júpiter en diciembre de 2025.
- Llegada de la JGO en febrero de 2026.
- Entrada en órbita de Europa (JEO) y Ganímedes (JGO) en 2028.
"Timeline" de JEO y JGO.
Ambas sondas explorarán conjuntamente el sistema de satélites de Júpiter durante unos 30 meses, así como la atmósfera y magnetosfera del gigante gaseoso. Gracias al uso de órbitas resonantes y sobrevuelos, JGO también podrá estudiar Calisto en detalle y JEO examinará Ío con una resolución sin precedentes. Además, JEO realizará 4 sobrevuelos de Ío, 6 de Ganímedes, 9 de Calisto y 6 de Europa antes de entrar en órbita "europea". JEO orbitaría Europa a una altura de 200-100 km, por lo que, además de los datos del radar, podrá realizar fotografías de la superficie con una resolución de 1 m/píxel. La principal diferencia entre ambas sondas es que JEO usaría RTGs para generar electricidad, mientras que JGO emplearía paneles solares (sin duda por motivos políticos). JEO deberá soportar además mayores dosis de radiación, pues pasará con frecuencia por las cercanías de Ío. El coste estimado de JEO es de unos 3800 millones de dólares, mientras que JGO saldrá por 650 millones de euros.
Posible diseño del JEO.
Diseño del JGO.
Datos del JEO y el JGO.
Titan Saturn System Mission (TSSM):
A diferencia de la misión EJSM, que emplea dos vehículos independientes, TSSM usaría un enfoque similar a la misión Cassini-Huygens. Es decir, tendríamos una sonda principal para Titán y el sistema de Saturno (Titan Orbiter, una especie de Cassini II), construida por la NASA, junto a dos subsondas europeas. Una subsonda consistiría en un aterrizador destinado a investigar los "lagos titánicos" y otra sería un globo. El globo sería más concretamente una montgolfiera, pues usaría aire caliente para flotar. El orbitador de la NASA tendría una masa total de 6203 kg e incorporaría un radar para cartografiar la superficie de Titán con una resolución de 50 m, frente a los 500 m de Cassini. Antes de entrar en órbita alrededor de Titán en 2031, el Titan Orbiter realizará 16 sobrevuelos de Titán y 7 de Encélado. La órbita final se lograría gracias al uso de aerofrenado.
Titan Orbiter.
"Timeline" de la misión TSSM.
El lander, de 190 kg, tardaría 6 horas en descender a través de la atmósfera y podría aguantar hasta 3-4 horas flotando en las frías aguas (¿o sería "metanaguas"?) de los lagos del hemisferio boreal (72º latitud norte) analizando sus características. El globo, de 10,5 m de diámetro y 571 kg, flotaría a una altura de 10 km y funcionaría de seis a doce meses (!!!). Estudiaría las zonas situadas a 20º N, obteniendo imágenes con una resolución de 10 m. Tanto el orbitador principal como el globo usarían RTGs (en este caso, el calor de los radioisótopos también servirá para calentar el aire), mientras que el lander haría uso de baterías (el uso de paneles solares a la distancia de Saturno no es una opción). En concreto, el Titan Orbiter usaría cinco RTGs del tipo Stirling (ASRG).
El lander de la ESA cual navío en aguas alienígenas.
El globo del CNES. Ya hubiese querido Julio Verne algo así...
Al igual que la misión competidora a Júpiter, TSSM sería lanzada en 2020 con un Atlas V y tardaría 9 años en llegar a Saturno (una de las desventajas de esta misión). La principal novedad consiste en el uso de una etapa SEP (Solar Electric Propulsion), que impulsará la sonda mediante propulsión iónica durante cinco años y evitará el uso de asistencias gravitatorias como en el caso de la EJSM. La SEP usará dos paneles solares similares a los de la nave Orión. El Titan Orbiter tendría un coste de 3700 millones de dólares. El explorador de los lagos de la ESA no debe superar los 650 millones de euros y el globo correría a cargo del CNES francés.
El Titan Orbiter y las dos sondas de la ESA junto con la etapa iónica SEP.
La verdad, se hace muy difícil decantarse por alguna de las dos propuestas, aunque podemos resumir algunas de sus ventajas y desventajas en este cuadro:
Quizás lo que más llama la atención son los larguísimos periodos de tiempo requeridos para el desarrollo de estas misiones. Mucho me temo que, o cambiamos de sistema de propulsión, o las próximas misiones Flagship las van a disfrutar nuestros nietos.
¿Cuál elegirían Ustedes? Personalmente, los mares y lagos de Titán ejercen en mí una fascinación tremenda, así que lo tengo muy claro: ¡a Saturno!
No comments:
Post a Comment