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Articulo de referencia

Descubrimiento y exploración del Sistema Solar

Póster del Sistema Solar a escala real realizado por Emanuel Bowen en 1747. En aquel entonces, ni Urano, ni Neptuno, ni los cinturones de asteroides habían sido descubiertos. El...

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Póster del Sistema Solar a escala real realizado por Emanuel Bowen en 1747. En aquel entonces, ni Urano, ni Neptuno, ni los cinturones de asteroides habían sido descubiertos.

El descubrimiento y la exploración del Sistema Solar consisten en la observación, la visita y el aumento del conocimiento y la comprensión del "vecindario cósmico" de la Tierra . [ 1 ] Esto incluye el Sol , la Tierra y la Luna , los planetas principales Mercurio , Venus , Marte , Júpiter , Saturno , Urano y Neptuno , sus satélites , así como cuerpos más pequeños, incluidos cometas , asteroides y polvo . [ 1 ]

En la antigüedad y la Edad Media, solo se conocían los objetos visibles a simple vista: el Sol, la Luna, los cinco planetas clásicos y los cometas , junto con fenómenos que ahora se sabe que ocurren en la atmósfera terrestre , como los meteoros y las auroras . Los astrónomos de la antigüedad pudieron realizar observaciones geométricas con diversos instrumentos. La recopilación de observaciones precisas a principios de la Edad Moderna y la invención del telescopio ayudaron a determinar la estructura general del Sistema Solar. Las observaciones telescópicas dieron como resultado el descubrimiento de lunas y anillos alrededor de los planetas , así como de nuevos planetas, cometas y asteroides ; el reconocimiento de los planetas como otros mundos, de la Tierra como otro planeta y de las estrellas como otros soles; la identificación del Sistema Solar como una entidad en sí misma y la determinación de las distancias a algunas estrellas cercanas.

Durante milenios, lo que hoy se conoce como el Sistema Solar fue considerado el " universo entero ", por lo que el conocimiento de ambos avanzó en gran medida en paralelo. No se estableció una distinción clara hasta mediados del siglo XVII. Desde entonces, se ha adquirido conocimiento de forma gradual no solo sobre el Sistema Solar, sino también sobre el espacio exterior y sus objetos celestes .

La composición de las estrellas y los planetas se investigó mediante espectroscopia . Las observaciones de los cuerpos del Sistema Solar con otros tipos de radiación electromagnética fueron posibles gracias a la radioastronomía , la astronomía infrarroja , la astronomía ultravioleta , la astronomía de rayos X y la astronomía de rayos gamma .

Las sondas espaciales robóticas , los alunizajes del programa Apolo con misiones tripuladas y los telescopios espaciales han aumentado enormemente el conocimiento humano sobre la atmósfera, la geología y las propiedades electromagnéticas de otros planetas, dando lugar al nuevo campo de la ciencia planetaria .

El Sistema Solar es uno de los muchos sistemas planetarios de la galaxia. [ 1 ] [ 2 ] El sistema planetario que contiene la Tierra se llama Sistema Solar. La palabra «solar» deriva de la palabra latina para Sol, Sol (genitivo Solis ). Todo lo relacionado con el Sol se llama «solar»; por ejemplo, el viento estelar del Sol se llama viento solar .

Pretelescopio

Mapa del universo de Anaximandro (alrededor del 560 a. C.)

Los primeros humanos tenían un conocimiento limitado de los cuerpos celestes que se podían observar en el cielo. El Sol , sin embargo, les resultó de inmediato interesante, ya que genera el ciclo día-noche. Además, el amanecer y el atardecer siempre aparecen aproximadamente en los mismos puntos del horizonte, lo que ayudó a desarrollar los puntos cardinales . La Luna fue otro cuerpo de interés inmediato, debido a su mayor tamaño aparente. Las fases lunares les ayudaron a medir el tiempo en periodos más largos que los días y a predecir la duración de las estaciones . [ 3 ]

Las creencias prehistóricas sobre la estructura y el origen del universo eran muy diversas, a menudo arraigadas en la cosmología religiosa , y muchas no han sido registradas. Muchos asociaban los planetas clásicos (puntos estrellados visibles a simple vista) con deidades , en parte debido a su desconcertante movimiento hacia adelante y hacia atrás con respecto a las estrellas, que de otro modo serían fijas , lo que les dio el sobrenombre de "estrellas errantes", πλάνητες ἀστέρες ( planētes asteres ) en griego antiguo, de donde deriva la palabra actual " planeta ". [ 4 ]

Se realizaron observaciones astronómicas sistemáticas en muchas áreas del mundo, y comenzaron a informar el conocimiento cosmológico, aunque en su mayoría estaban impulsadas por propósitos astrológicos como la adivinación y/o los presagios . Las primeras civilizaciones históricas en Egipto , el Levante , la Grecia presocrática , Mesopotamia y la antigua China , registraron creencias en una Tierra plana . Los textos védicos propusieron varias formas, incluyendo una rueda (plana) y una bolsa (cóncava), aunque probablemente promueven una Tierra esférica , a la que se refieren como bhugol (o भूगोल en hindi y sánscrito), que se traduce literalmente como "tierra esférica". [ 5 ] Los modelos antiguos eran típicamente geocéntricos , colocando la Tierra en el centro del universo, [ 6 ] basándose únicamente en la experiencia común de ver los cielos moverse lentamente sobre nuestras cabezas y en sentir la tierra bajo nuestros pies firmemente en reposo. Algunas tradiciones de la cosmología china proponían una superficie exterior a la que estaban unidos los planetas, el Sol y la Luna; otra sugería que flotaban libremente. Todas las demás estrellas se consideraban " fijas " en el fondo.

Un descubrimiento importante realizado en diferentes momentos y lugares es que el planeta brillante que a veces se ve cerca del amanecer (llamado Fósforo por los griegos) y el planeta brillante que a veces se ve cerca del atardecer (llamado Héspero por los griegos) eran en realidad el mismo planeta, Venus . [ 7 ]

Animación que representa el modelo de Eudoxo del movimiento planetario retrógrado. Las dos esferas homocéntricas más internas de su modelo están representadas aquí como anillos, cada uno girando con el mismo período pero en direcciones opuestas, moviendo el planeta a lo largo de una figura de ocho o hipopedia.
Los elementos básicos de la astronomía ptolemaica, que muestran un planeta en un epiciclo (círculo discontinuo más pequeño), un deferente (círculo discontinuo más grande), el excéntrico (×) y un ecuante (•).

Aunque no está claro si fue motivado por observaciones empíricas, el concepto de una Tierra esférica aparentemente obtuvo dominio intelectual por primera vez en la escuela pitagórica de la Antigua Grecia en el siglo V a. C. [ 8 ] Mientras tanto, el sistema astronómico pitagórico propuso que la Tierra, el Sol y una contra-Tierra giraban alrededor de un "Fuego Central" invisible. Influenciados por el pensamiento pitagórico y Platón , los filósofos Eudoxo , Calipo y Aristóteles desarrollaron modelos del sistema solar basados ​​en esferas concéntricas . Estos requerían más de una esfera por planeta para explicar las complejas curvas que trazaban a través del cielo. La física aristotélica utilizó la posición de la Tierra en el centro del universo junto con la teoría de los elementos clásicos para explicar fenómenos como la caída de rocas y el ascenso de llamas; se teorizó que los objetos en el cielo estaban compuestos de un elemento único llamado éter .

Un modelo geocéntrico posterior , desarrollado por Ptolomeo, unía esferas más pequeñas a un número menor de esferas grandes para explicar los complejos movimientos de los planetas. Este modelo, conocido como deferente y epiciclo, fue desarrollado inicialmente por Apolonio de Perga . Publicado en el Almagesto , este modelo de esferas celestes que rodean una Tierra esférica era razonablemente preciso y predictivo, [ 9 ] y se convirtió en el modelo dominante entre las personas cultas de diversas culturas, extendiéndose desde la Antigua Grecia hasta la Antigua Roma, la Europa cristiana, el mundo islámico, el sur de Asia y China a través de la herencia y la copia de textos, la conquista, el comercio y los misioneros. Permaneció en uso generalizado hasta el siglo XVI. [ 9 ]

Modelo heliocéntrico

Varios astrónomos, especialmente aquellos que tuvieron acceso a observaciones más precisas, se mostraron escépticos ante el modelo geocéntrico y propusieron alternativas, incluyendo la teoría heliocéntrica en la que los planetas y la Tierra orbitan alrededor del Sol. Muchas propuestas no se difundieron fuera de la cultura local, o no llegaron a ser dominantes localmente. Aristarco de Samos había especulado sobre el heliocentrismo en la Antigua Grecia ; Marciano Capella enseñó a principios de la Edad Media que tanto Mercurio como Venus orbitan alrededor del Sol, mientras que la Luna, el Sol y los demás planetas orbitan alrededor de la Tierra; [ 10 ] en Al-Ándalus , Arzachel propuso que Mercurio orbita alrededor del Sol, y astrónomos heliocéntricos trabajaron en la escuela Maragha en Persia. El astrónomo Nilakantha Somayaji, radicado en Kerala , propuso un sistema geoheliocéntrico, en el que los planetas giraban alrededor del Sol mientras que el Sol, la Luna y las estrellas orbitaban alrededor de la Tierra.

Finalmente, el astrónomo polaco Nicolás Copérnico desarrolló por completo un sistema llamado heliocentrismo copernicano , en el que los planetas y la Tierra orbitan alrededor del Sol, y la Luna orbita alrededor de la Tierra. Esta teoría era conocida por el astrónomo danés Tycho Brahe , pero no la aceptó y propuso su propio sistema geoheliocéntrico tychónico . Brahe realizó una serie sustancial de observaciones más precisas. El filósofo natural alemán Johannes Kepler trabajó inicialmente para combinar el sistema copernicano con los sólidos platónicos , en consonancia con su interpretación del cristianismo y una antigua teoría de resonancia musical conocida como Musica universalis . Tras convertirse en asistente de Brahe, Kepler heredó las observaciones y se le encomendó analizar matemáticamente la órbita de Marte. Después de muchos intentos fallidos, finalmente hizo el revolucionario descubrimiento de que los planetas se movían alrededor del Sol en elipses . Entre 1609 y 1619, formuló y publicó lo que hoy se conoce como las leyes de Kepler sobre el movimiento planetario. Este modelo se convirtió en el dominante entre los astrónomos, aunque, al igual que con los modelos de esferas celestes , el mecanismo físico por el cual se producía este movimiento era algo misterioso y abundaban las teorías.

Las nuevas teorías tardaron un tiempo en difundirse por todo el mundo. Por ejemplo, con la Era de los Descubrimientos ya en pleno apogeo, el pensamiento astronómico en América se basaba en las antiguas teorías griegas, [ 11 ] pero las nuevas ideas de Europa occidental comenzaron a aparecer por escrito hacia 1659. [ 12 ]

observaciones telescópicas

Una réplica del telescopio de Isaac Newton

Primeros descubrimientos telescópicos

La invención del telescopio revolucionó la astronomía, permitiendo observar detalles del Sol, la Luna y los planetas que no eran visibles a simple vista. Apareció alrededor de 1608 en los Países Bajos y fue rápidamente adoptado por aficionados y astrónomos europeos para el estudio del firmamento.

El polímata italiano Galileo Galilei fue uno de los primeros usuarios y realizó numerosos descubrimientos, entre ellos las fases de Venus , que refutaron definitivamente la disposición de las esferas en el sistema ptolemaico. Galileo también descubrió que la Luna tenía cráteres, que el Sol estaba marcado con manchas solares y que Júpiter tenía cuatro satélites en órbita a su alrededor. [ 13 ] Christiaan Huygens continuó los descubrimientos de Galileo al descubrir Titán , la luna de Saturno , y la forma de los anillos de Saturno . [ 14 ] Giovanni Domenico Cassini descubrió posteriormente cuatro lunas más de Saturno y la división de Cassini en los anillos de Saturno. [ 15 ]

El Sol fotografiado a través de un telescopio con un filtro solar especial. Se aprecian claramente las manchas solares y el oscurecimiento del limbo . Mercurio transita por la parte inferior central de la superficie solar.

Hacia 1677, Edmond Halley observó un tránsito de Mercurio frente al Sol, lo que le llevó a darse cuenta de que las observaciones de la paralaje solar de un planeta (idealmente usando el tránsito de Venus ) podían usarse para determinar trigonométricamente las distancias entre la Tierra, Venus y el Sol. [ 16 ] En 1705, Halley se dio cuenta de que los avistamientos repetidos de un cometa registraban el mismo objeto, que regresaba regularmente una vez cada 75-76 años. Esta fue la primera evidencia de que algo más que los planetas orbitaba alrededor del Sol, [ 17 ] aunque Séneca ya había teorizado sobre los cometas en el siglo I. [ 18 ] Hacia 1704, el término " Sistema Solar" apareció por primera vez en inglés. [ 19 ]

física newtoniana

El astrónomo y matemático inglés Isaac Newton , basándose en recientes investigaciones científicas sobre la velocidad de caída de los objetos, se inspiró en las afirmaciones de su rival Robert Hooke sobre una demostración de las leyes de Kepler. Newton logró explicar el movimiento de los planetas al hipotetizar una fuerza de gravedad que actúa entre todos los objetos del sistema solar en proporción a su masa y una ley del inverso del cuadrado para la distancia: la ley de gravitación universal de Newton . En su obra Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica de 1687, Newton explicó esto junto con las leyes del movimiento de Newton , proporcionando por primera vez una explicación unificada para los fenómenos astronómicos y terrestres. Estos conceptos se convirtieron en la base de la mecánica clásica , que posibilitó futuros avances en muchos campos de la física .

Descubrimiento de planetas y lunas adicionales

El telescopio permitió, por primera vez, detectar objetos invisibles a simple vista. Lograrlo requirió tiempo debido a diversas consideraciones logísticas, como la baja capacidad de aumento de los primeros equipos, la pequeña área del cielo que abarcaba cada observación y el trabajo que implicaba comparar múltiples observaciones realizadas en noches diferentes.

En 1781, William Herschel buscaba estrellas binarias en la constelación de Tauro cuando observó lo que creyó que era un nuevo cometa. Su órbita reveló que se trataba de un nuevo planeta, Urano , el primero descubierto telescópicamente. [ 20 ]

Giuseppe Piazzi descubrió Ceres en 1801, un pequeño mundo entre Marte y Júpiter. Se consideró otro planeta, pero tras el descubrimiento de otros pequeños mundos en la misma región, tanto Ceres como los demás fueron reclasificados como asteroides . [ 21 ]

Para 1846, las discrepancias en la órbita de Urano llevaron a muchos a sospechar que un planeta grande debía estar atrayéndolo desde más lejos. Los cálculos de John Adams y Urbain Le Verrier finalmente llevaron al descubrimiento de Neptuno . [ 22 ] La precesión excesiva del perihelio de la órbita de Mercurio llevó a Le Verrier a postular el planeta intramercurial Vulcano en 1859, pero resultó que no existía: la precesión excesiva del perihelio fue finalmente explicada por la relatividad general de Einstein , que desplazó la teoría de Newton como la descripción más precisa de la gravedad a grandes escalas.

Finalmente, también se descubrieron nuevas lunas alrededor de Urano a partir de 1787 por Herschel, [ 23 ] alrededor de Neptuno a partir de 1846 por William Lassell [ 24 ] y alrededor de Marte en 1877 por Asaph Hall . [ 25 ]

Otras aparentes discrepancias en las órbitas de los planetas exteriores llevaron a Percival Lowell a concluir que debía existir otro planeta, el " Planeta X ", más allá de Neptuno. Tras su muerte, su Observatorio Lowell llevó a cabo una búsqueda que finalmente condujo al descubrimiento de Plutón por Clyde Tombaugh en 1930. Sin embargo, se determinó que Plutón era demasiado pequeño para haber alterado las órbitas de los planetas exteriores, por lo que su descubrimiento fue, por lo tanto, fortuito. Al igual que Ceres, inicialmente se consideró un planeta, pero tras el descubrimiento de muchos otros objetos de tamaño similar en sus proximidades , la IAU lo reclasificó en 2006 como planeta enano . [ 22 ]

Más mejoras técnicas

En 1668, Isaac Newton construyó su propio telescopio reflector , el primero de este tipo completamente funcional, y un hito para futuros desarrollos, ya que redujo la aberración esférica sin aberración cromática . [ 26 ] Hoy en día, la mayoría de los telescopios más potentes del mundo son de ese tipo.

La primera fotografía de un eclipse solar fue tomada el 28 de julio de 1851 por un daguerrotipista llamado Berkowski.

En 1840, John W. Draper tomó un daguerrotipo de la Luna, la primera fotografía astronómica. [ 27 ] Desde entonces, la astrofotografía es una herramienta clave en los estudios observacionales de los cielos.

La espectroscopia es un método que permite estudiar materiales mediante la luz que emiten, [ 28 ] desarrollado alrededor de 1835–1860 por Charles Wheatstone , [ 29 ] Léon Foucault , [ 30 ] Anders Jonas Ångström [ 31 ] y otros. Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff desarrollaron aún más el espectroscopio , que utilizaron para ser pioneros en la identificación de los elementos químicos en la Tierra y también en el Sol. [ 32 ] Alrededor de 1862, el padre Angelo Secchi desarrolló el heliospectrógrafo , que le permitió estudiar tanto el Sol como las estrellas, e identificarlos como cosas intrínsecamente del mismo tipo. [ 33 ] En 1868, Jules Janssen y Norman Lockyer descubrieron un nuevo elemento en el Sol desconocido en la Tierra, el helio , que actualmente comprende el 23,8% de la masa en la fotosfera solar . [ 34 ] A día de hoy, los espectroscopios son una herramienta importante para conocer la composición química de los cuerpos celestes.

A mediados del siglo XX surgieron nuevas tecnologías importantes para la teledetección y la observación, como el radar , la radioastronomía y la astronáutica .

El descubrimiento del sistema solar como uno entre muchos

En la antigüedad, existía la creencia común en la llamada "esfera de estrellas fijas ", una gigantesca estructura en forma de cúpula o firmamento centrado en la Tierra que marcaba el límite del universo y que giraba diariamente alrededor de ella. Desde la astronomía helenística y durante la Edad Media , el radio estimado de dicha esfera fue aumentando progresivamente, hasta alcanzar distancias inconcebibles. Sin embargo, durante el Renacimiento europeo , se consideró improbable que una esfera tan enorme pudiera completar una revolución de 360° alrededor de la Tierra en tan solo 24 horas, [ 35 ] y este fue uno de los argumentos de Nicolás Copérnico para descartar el modelo geocéntrico, vigente durante siglos.

En el siglo XVI, varios escritores inspirados por Copérnico, como Thomas Digges , [ 36 ] Giordano Bruno [ 37 ] y William Gilbert , [ 35 ] defendieron un universo indefinidamente extendido o incluso infinito, con otras estrellas como soles distantes, allanando el camino para desacreditar la esfera aristotélica de las estrellas fijas.

Cuando Galileo Galilei examinó los cielos y las constelaciones a través de un telescopio , concluyó que las "estrellas fijas" que se habían estudiado y cartografiado eran solo una pequeña porción del vasto universo que se encontraba más allá del alcance del ojo humano. [ 38 ] También apuntó su telescopio a la tenue franja de la Vía Láctea y descubrió que se descomponía en innumerables manchas blancas con forma de estrella, presumiblemente otras estrellas. [ 39 ]

El término «Sistema Solar» se incorporó al idioma inglés en 1704, cuando John Locke lo utilizó para referirse al Sol, los planetas y los cometas en su conjunto. [ 40 ] Para entonces, ya se había establecido sin lugar a dudas que los planetas son otros mundos; por lo tanto, las estrellas serían otros soles distantes, y todo el Sistema Solar es en realidad solo una pequeña parte de un universo inmensamente grande.

Aunque es discutible cuándo se "descubrió" realmente el Sistema Solar como tal, tres observaciones del siglo XIX determinaron su naturaleza y lugar en el Universo más allá de toda duda razonable. Primero, entre 1835 y 1838, Thomas Henderson [ 41 ] y Friedrich Bessel [ 42 ] midieron con éxito dos paralajes estelares , cambios aparentes en la posición de una estrella cercana debido al movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Esto no solo fue una prueba experimental directa del heliocentrismo ( James Bradley ya lo había hecho en 1729 cuando descubrió que la causa de la aberración de la luz estelar es el movimiento de la Tierra alrededor del Sol), [ 43 ] sino que también reveló con precisión, por primera vez, la enorme distancia entre el Sistema Solar y las estrellas más cercanas. Luego, en 1859, Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff , utilizando el espectroscopio recién inventado , examinaron la firma espectral del Sol y descubrieron que estaba compuesta de los mismos elementos que existían en la Tierra, estableciendo por primera vez una similitud física entre la Tierra y los demás cuerpos visibles desde la Tierra. [ 44 ] Posteriormente, el padre Angelo Secchi comparó la firma espectral del Sol con las de otras estrellas y las encontró prácticamente idénticas. [ 33 ] La constatación de que el Sol es una estrella condujo a una hipótesis científicamente actualizada de que otras estrellas podrían tener sus propios sistemas planetarios, aunque esto no se demostraría hasta casi 140 años después.

La cosmología observacional comenzó con los intentos de William Herschel por describir la forma del universo conocido hasta entonces. En 1785, propuso que la Vía Láctea era un disco, pero asumió que el Sol se encontraba en el centro. Esta teoría heliocéntrica fue refutada por el galactocentrismo en la década de 1910, después de que nuevas observaciones de Harlow Shapley situaran el centro galáctico relativamente lejos.

Planetas extrasolares y el cinturón de Kuiper

En 1992, se descubrió la primera evidencia de un sistema planetario distinto al nuestro, orbitando el púlsar PSR B1257+12 . Tres años después, se descubrió 51 Pegasi b , el primer planeta extrasolar alrededor de una estrella similar al Sol. En marzo de 2022, la NASA anunció que el número de exoplanetas descubiertos alcanzó los 5000, de diversos tipos y tamaños. [ 45 ]

También en 1992, los astrónomos David C. Jewitt de la Universidad de Hawái y Jane Luu del Instituto Tecnológico de Massachusetts descubrieron Albión . Este objeto resultó ser el primero de una nueva población, que se conoció como el cinturón de Kuiper ; un análogo helado del cinturón de asteroides del que se consideraba que formaban parte objetos como Plutón y Caronte , los objetos del cinturón de Kuiper (KBO). [ 46 ] [ 47 ]

Los equipos de Mike Brown , Chad Trujillo y David Rabinowitz descubrieron los objetos transneptunianos (TNO) Quaoar en 2002, [ 48 ] Sedna en 2003, [ 49 ] Orcus y Haumea en 2004 [ 50 ] [ 51 ] y Makemake en 2005, [ 52 ] parte de los KBO más notables, algunos ahora considerados planetas enanos . También en 2005 anunciaron el descubrimiento de Eris , un objeto de disco disperso que inicialmente se pensó que era más grande que Plutón, lo que lo convertiría en el objeto más grande descubierto en órbita alrededor del Sol desde Neptuno. [ 53 ] El sobrevuelo de New Horizons a Plutón en julio de 2015 resultó en mediciones más precisas de Plutón, que es ligeramente más grande, aunque menos masivo, que Eris.

Observaciones por radar

Un mapa de Venus elaborado a partir de datos de radar de Magallanes.
Imagen de radar del asteroide 4179 Toutatis

La astronomía radar es la técnica para observar objetos astronómicos cercanos mediante la reflexión de ondas de radio o microondas en los objetos objetivo y el análisis de sus reflejos, lo que proporciona información sobre la forma y las propiedades superficiales de los cuerpos sólidos, información que no se puede obtener por otros medios. El radar también puede medir con precisión la posición y rastrear el movimiento de dichos cuerpos, especialmente cuando son pequeños, como cometas y asteroides, así como determinar las distancias entre objetos del Sistema Solar. En algunos casos, la obtención de imágenes mediante radar ha producido imágenes con una resolución de hasta 7,5 metros.

La Luna está relativamente cerca y fue estudiada por radar poco después de la invención de la técnica en 1946, [ 54 ] principalmente mediciones precisas de su distancia y su rugosidad superficial.

Otros cuerpos que se han observado por este medio incluyen:

Para 2018, se habían realizado observaciones de radar de 138 asteroides del cinturón principal , 789 asteroides cercanos a la Tierra y 20 cometas, incluido 73P/Schwassmann-Wachmann . [ 63 ]

Observaciones realizadas por naves espaciales

Lineae en Europa por la nave espacial Galileo
Representación artística de la Pioneer 10 , que pasó la órbita de Plutón en 1983. La última transmisión se recibió en enero de 2003, enviada desde aproximadamente 82  UA de distancia. La sonda espacial de 53-54 años se está alejando del Sol a más de 43.400  km/h (27.000  mph), [ 64 ]

Desde el comienzo de la Era Espacial , se ha llevado a cabo una gran cantidad de exploración mediante misiones de naves espaciales robóticas organizadas y ejecutadas por diversas agencias espaciales.

Todos los planetas del Sistema Solar, además de sus lunas principales y algunos asteroides y cometas , han sido visitados en mayor o menor medida por naves espaciales lanzadas desde la Tierra. Gracias a estas misiones no tripuladas, los humanos han podido obtener fotografías de cerca de todos los planetas y, en el caso de los módulos de aterrizaje , realizar pruebas de los suelos y las atmósferas de algunos de ellos.

El primer objeto artificial enviado al espacio fue el satélite soviético Sputnik 1 , lanzado el 4 de octubre de 1957, que orbitó la Tierra con éxito hasta el 4 de enero del año siguiente. [ 65 ] La sonda estadounidense Explorer 6 , lanzada en 1959, fue el primer satélite en tomar imágenes de la Tierra desde el espacio.

sobrevuelos

La primera sonda que sobrevoló con éxito otro cuerpo del Sistema Solar fue Luna 1 , que pasó cerca de la Luna en 1959. Originalmente, su objetivo era impactar contra la Luna, pero en cambio falló y se convirtió en el primer objeto artificial en orbitar el Sol. Mariner 2 realizó el primer sobrevuelo planetario , pasando cerca de Venus en 1962. El primer sobrevuelo exitoso de Marte lo realizó Mariner 4 en 1965. Mariner 10 pasó cerca de Mercurio por primera vez en 1974.

La primera sonda en explorar los planetas exteriores fue la Pioneer 10 , que sobrevoló Júpiter en 1973. La Pioneer 11 fue la primera en visitar Saturno, en 1979. Las sondas Voyager realizaron un Gran Recorrido por los planetas exteriores tras su lanzamiento en 1977, pasando ambas por Júpiter en 1979 y por Saturno entre 1980 y 1981. Posteriormente, la Voyager 2 realizó aproximaciones cercanas a Urano en 1986 y a Neptuno en 1989. Las dos sondas Voyager se encuentran ahora mucho más allá de la órbita de Neptuno y están en camino de encontrar y estudiar la onda de choque de terminación , la heliofunda y la heliopausa . Según la NASA , ambas sondas Voyager han encontrado la onda de choque de terminación a una distancia aproximada de 93  UA del Sol. [ 66 ]

El primer sobrevuelo de un cometa ocurrió en 1985, cuando el Explorador Internacional de Cometas (ICE) pasó junto al cometa Giacobini-Zinner , [ 67 ] mientras que los primeros sobrevuelos de asteroides fueron realizados por la sonda espacial Galileo , que fotografió tanto a 951 Gaspra (en 1991) como a 243 Ida (en 1993) en su camino a Júpiter .

Lanzada el 19 de enero de 2006, la sonda New Horizons es la primera nave espacial construida por el hombre en explorar el cinturón de Kuiper. Esta misión no tripulada sobrevoló Plutón en julio de 2015. La misión se extendió para observar otros objetos del cinturón de Kuiper, incluyendo un sobrevuelo cercano de 486958 Arrokoth el día de Año Nuevo de 2019. [ 68 ]

En 2011, los científicos estadounidenses estaban preocupados de que la exploración más allá del cinturón de asteroides se viera obstaculizada por la escasez de plutonio-238 .

Orbitadores, módulos de aterrizaje, vehículos exploradores y sondas voladoras

Autorretrato del rover Curiosity en " Rocknest " (31 de octubre de 2012), con el borde del cráter Gale y las laderas de Aeolis Mons al fondo.

En 1966, la Luna se convirtió en el primer cuerpo del Sistema Solar más allá de la Tierra en ser orbitado por un satélite artificial ( Luna 10 ), seguido por Marte en 1971 ( Mariner 9 ), Venus en 1975 ( Venera 9 ), Júpiter en 1995 ( Galileo ), el asteroide Eros en 2000 ( NEAR Shoemaker ), Saturno en 2004 ( Cassini-Huygens ) y Mercurio y Vesta en 2011 ( MESSENGER y Dawn respectivamente). Dawn orbitaba el asteroide-planeta enano Ceres desde 2015 y todavía se encuentra allí en 2023, pero se volvió inactivo desde 2018. En 2014, la nave espacial Rosetta se convirtió en el primer orbitador de cometas, alrededor de Churyumov-Gerasimenko . [ 69 ]

La primera sonda en aterrizar en otro cuerpo del Sistema Solar fue la sonda soviética Luna 2 , que impactó la Luna en 1959. Desde entonces, se han alcanzado planetas cada vez más distantes, con sondas que aterrizaron o impactaron las superficies de Venus en 1966 ( Venera 3 ), Marte en 1971 ( Mars 3 , aunque un aterrizaje completamente exitoso no ocurrió hasta Viking 1 en 1976), el asteroide Eros en 2001 ( NEAR Shoemaker ), la luna de Saturno Titán en 2004 ( Huygens ), los cometas Tempel 1 ( Deep Impact ) en 2005 y Churyumov-Gerasimenko ( Philae ) en 2014. [ 70 ] El orbitador Galileo también dejó caer una sonda en la atmósfera de Júpiter en 1995, esto tenía la intención de descender lo más lejos posible en el gigante gaseoso antes de ser destruido por el calor y la presión.

A partir de 2022, tres cuerpos en el Sistema Solar, la Luna, Marte y Ryugu [ 71 ] han sido visitados por rovers móviles . El primer rover robótico en visitar otro cuerpo celeste fue el soviético Lunokhod 1 , que aterrizó en la Luna en 1970. El primero en visitar otro planeta fue Sojourner , que viajó 500 metros a través de la superficie de Marte en 1997. La primera sonda voladora en el Sistema Solar fueron los globos Vega en 1985, mientras que el primer vuelo a motor fue realizado por Ingenuity en 2020. El único rover tripulado que visitó otro mundo fue el Vehículo Lunar Roving de la NASA , que viajó con los Apolos 15 , 16 y 17 entre 1971 y 1972.

En 2022, el impactador DART se estrelló contra Dimorphos , la luna planetaria menor del asteroide Didymos , con el propósito explícito de desviar intencionalmente (ligeramente) la órbita de un cuerpo del Sistema Solar por primera vez en la historia, lo cual logró. [ 72 ]

Devolución de muestra

Una roca lunar traída de vuelta por el Apolo 17.

En algunos casos, tanto exploradores humanos como robóticos han tomado muestras físicas de los cuerpos celestes visitados y las han traído de vuelta a la Tierra. Otros materiales extraterrestres llegaron a la Tierra de forma natural, como meteoritos , o se adhirieron a satélites artificiales ; estos especímenes también permiten estudiar la materia del Sistema Solar.

Exploración de naves espaciales

Véanse también las categorías de misiones a cometas , asteroides , la Luna y el Sol .

Exploración tripulada

Owen Garriott en una actividad extravehicular (EVA) en órbita terrestre, 1973.

El primer ser humano en llegar al espacio (definido como una altitud superior a 100 km ) y orbitar la Tierra fue Yuri Gagarin , un cosmonauta soviético que fue lanzado en la Vostok 1 el 12 de abril de 1961. El primer ser humano en caminar sobre la superficie de otro cuerpo del Sistema Solar fue Neil Armstrong , quien pisó la Luna el 21 de julio de 1969, durante la misión Apolo 11. Desde entonces hasta 1972, hubo cinco alunizajes más. El transbordador espacial reutilizable de Estados Unidos realizó 135 misiones entre 1981 y 2011. Dos de los cinco transbordadores fueron destruidos en accidentes.

La primera estación espacial orbital en albergar a más de una tripulación fue el Skylab de la NASA , que acogió con éxito a tres tripulaciones entre 1973 y 1974. El verdadero asentamiento humano en el espacio comenzó con la estación espacial soviética Mir , que estuvo ocupada de forma continua durante casi diez años, de 1989 a 1999. Su sucesora, la Estación Espacial Internacional , ha mantenido una presencia humana continua en el espacio desde 2001. En 2004, el presidente estadounidense George W. Bush anunció la Visión para la Exploración Espacial , que contemplaba la sustitución del antiguo transbordador espacial, el regreso a la Luna y, en última instancia, una misión tripulada a Marte.

Exploración por país

Leyenda ☄ – órbita o sobrevuelo [ 73 ] ❏ - Observatorio espacial Ѫ – aterrizaje exitoso en un objeto ⚗ – retorno de muestra ⚘ – misión tripulada [ 74 ] ↂ – estación espacial habitada permanentemente [ 75 ]

Notas:
  • Solo se contabilizan las misiones exitosas o parcialmente exitosas; los instrumentos de una nave espacial fabricados por otro país no se contabilizan como una misión independiente.
  • Al hacer clic en el símbolo, se abre un artículo que describe la primera misión exitosa en esa categoría.

Encuesta exploratoria

Cuerpos fotografiados de cerca
Objetos fotografiados únicamente a baja resolución.

Véanse también las imágenes de radar en " Objeto cercano a la Tierra ".

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 Exploración del Sistema Solar
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