Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Exploración de planetas enanos

Representación artística de 50000 Quaoar y su luna Weywot , posibles objetivos para una misión de sobrevuelo de la sonda china Shensuo . La exploración de planetas enanos implic...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

Representación artística de 50000 Quaoar y su luna Weywot , posibles objetivos para una misión de sobrevuelo de la sonda china Shensuo .

La exploración de planetas enanos implica el estudio de estos cuerpos celestes dentro del Sistema Solar . Desde que Plutón fue reclasificado como planeta enano en 2006 por la Unión Astronómica Internacional (IAU), la exploración espacial se ha centrado cada vez más en estos cuerpos celestes.

En 2015 se alcanzaron hitos significativos en la exploración de planetas enanos con los sobrevuelos de Plutón y Ceres por las naves espaciales New Horizons y Dawn . [ 1 ] [ 2 ]

Requisitos técnicos

La exploración de planetas enanos requiere importantes recursos de combustible , que varían según los cuerpos celestes a los que se dirige. [ 3 ] Sin embargo, se han desarrollado varios métodos para conservar el combustible en sondas que viajan largas distancias.

Las sondas interestelares, como New Horizons, utilizan antenas de alta ganancia para garantizar la comunicación con la Tierra a través de enormes distancias.

Las misiones a planetas enanos en el sistema solar exterior requieren una planificación y ejecución meticulosas, empleando la hibernación de la nave espacial específicamente para conservar energía durante los prolongados viajes interplanetarios. Esto permite que la nave espacial soporte el tiempo de viaje extendido manteniendo las funciones esenciales de navegación y comunicación. [ 4 ] [ 5 ]

Las misiones exitosas a planetas enanos distantes también requieren importantes reservas de combustible a bordo. Estas reservas son cruciales para los ajustes de trayectoria, las correcciones de rumbo y las inserciones orbitales al llegar al planeta enano de destino. Los sistemas de propulsión de la nave espacial deben proporcionar el empuje necesario a largas distancias para contrarrestar las influencias gravitatorias de los cuerpos celestes que encuentre durante el viaje.

Las asistencias gravitatorias son cruciales para optimizar las trayectorias de las naves espaciales y acelerarlas hacia sus planetas enanos objetivo. Durante una asistencia gravitatoria, la nave espacial utiliza la atracción gravitatoria de cuerpos celestes, como planetas o lunas , para ganar impulso y modificar su trayectoria sin consumir combustible adicional. Una planificación cuidadosa de estas maniobras puede reducir significativamente el tiempo de viaje y los requisitos de combustible para alcanzar planetas enanos distantes. [ 6 ]

Las antenas de alta ganancia son fundamentales en la exploración espacial, especialmente en misiones a cuerpos celestes distantes como los planetas enanos. A diferencia de las antenas convencionales, las antenas de alta ganancia concentran su patrón de radiación en un haz estrecho , lo que mejora la intensidad de la señal y las tasas de transmisión de datos. Esta característica es vital para mantener un contacto ininterrumpido con las naves espaciales que operan en las regiones más remotas del Sistema Solar, donde las señales de radio sufren una atenuación significativa. Gracias a las antenas de alta ganancia, los controladores de misión pueden recibir datos científicos cruciales y telemetría de las naves espaciales que exploran planetas enanos, lo que permite la monitorización en tiempo real y el control operativo. Además, estas antenas facilitan el intercambio de comandos e instrucciones, lo que permite a las naves espaciales ejecutar maniobras complejas y observaciones científicas de forma autónoma. [ 7 ]

misiones de sobrevuelo

década de 2010

Programa Dawn (2015)

Imagen capturada por la sonda espacial Dawn , que revela el terreno accidentado de Ceres, incluyendo uno de sus accidentes geográficos más destacados, Ahuna Mons .

En septiembre de 2007, la nave espacial Dawn fue lanzada desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 17 de Cabo Cañaveral [ 8 ] con la misión de explorar dos de los tres cuerpos más grandes del cinturón de asteroides: Vesta (4) y Ceres (1 ). Tras casi cuatro años, Dawn entró en órbita alrededor de Vesta el 16 de julio de 2011. Posteriormente, el 5 de septiembre de 2012, concluyó su misión en Vesta e inició su viaje hacia Ceres. [ 2 ]

El 1 de diciembre de 2014, Dawn capturó imágenes que revelaron un disco extendido alrededor de Ceres. En enero de 2015, compiló una serie de imágenes de Ceres en una animación stop-motion , que representaba su rotación en baja resolución . Después del 26 de enero de 2015, Dawn obtuvo imágenes de mayor calidad que las capturadas por los telescopios terrestres . [ 9 ] Entró en órbita alrededor de Ceres el 6 de marzo de 2015. [ 2 ]

El 31 de octubre de 2018, Dawn agotó sus reservas de combustible y perdió la comunicación con la Tierra. La nave espacial permanecerá en órbita alrededor de Ceres al menos hasta 2038. [ 2 ]

Programa Nuevos Horizontes (2015)

Imagen de Plutón tomada por la sonda New Horizons desde una distancia de 35.445 kilómetros (22.025 millas), que muestra su intrincada geología de nitrógeno .

En 2006, la sonda New Horizons fue lanzada en su misión de explorar el sistema de Plutón .

En 2007, New Horizons realizó una asistencia gravitatoria utilizando Júpiter . Esta maniobra aumentó la velocidad de la sonda en 4 km/s (14 000 km/h; 9 000 mph) , reduciendo su tiempo de viaje a Plutón en tres años. [ 3 ]   

El 4 de febrero de 2015, New Horizons entró en el sistema de Plutón, capturando imágenes de Plutón y su luna Caronte desde aproximadamente 203.000.000 km (126.000.000 millas) de distancia. De abril a junio de 2015, New Horizons proporcionó imágenes de mayor calidad que las de los telescopios terrestres . [ 10 ] [ 11 ]  

El 14 de julio de 2015, la sonda New Horizons tomó fotografías de Plutón a corta distancia, desde 18 000 kilómetros. Los datos recopilados se transmitieron a la Tierra y se recibieron el 13 de septiembre de 2015. [ 12 ] [ 13 ]

Investigaciones propuestas

década de 2040

IHP-1 (2040)

IHP-1 es una nave espacial propuesta en el programa Shensuo ( chino :神梭), diseñada para sobrevolar Júpiter , el planeta enano Quaoar y su luna Weywot , antes de dirigirse al espacio interestelar . [ 14 ]

El lanzamiento de IHP-1 está programado junto con IHP-2 y el propuesto IHP-3. [ 15 ] IHP-1 utilizará asistencia gravitatoria de la Tierra en diciembre de 2027. Luego sobrevolará Júpiter en marzo de 2029, viajando hacia la heliosfera . En su camino al espacio interestelar, se encontrará con Quaoar y su luna Weywot en 2040. [ 15 ]

Lista de sondas propuestas

Exploración humana

Representación artística de la superficie accidentada de Plutón , destacando su diverso terreno y mostrando su luna más grande, Caronte .

El concepto de exploración humana de planetas enanos ha intrigado a los científicos desde el descubrimiento de Plutón en 1930. A pesar de las vastas distancias y los importantes desafíos, los avances en la tecnología espacial podrían hacer posibles tales empresas. La colonización de planetas enanos ofrece potenciales beneficios económicos debido a la presencia de minerales raros y valiosos . [ 23 ]

Las operaciones mineras en planetas enanos presentan importantes oportunidades económicas . Estos cuerpos pueden albergar elementos y minerales raros, incluidos hidrocarburos y metales preciosos como el platino .

Notas

  1. 1 2 Familia de naves espaciales propuesta, diseñada para múltiples lanzamientos independientes en lugar de una sola misión.

Referencias

  1. ↑ Howell, Elizabeth (20 de octubre de 2021). "Nuevos horizontes: explorando Plutón y más allá" . Space.com . Consultado el 27 de mayo de 2024 .
  2. 1 2 3 4 Wall, Mike (1 de noviembre de 2018). "Dawn Is Dead: La misión pionera de la NASA al cinturón de asteroides se queda sin combustible" . Space.com . Recuperado el 27 de mayo de 2024 .
  3. 1 2 "La nave espacial New Horizons, con destino a Plutón, recibe un impulso de Júpiter" . Johns Hopkins APL. 28 de febrero de 2007. Archivado del original el 13 de noviembre de 2014. Consultado el 27 de mayo de 2024 .
  4. ↑ Bowman, Alice (25 de abril de 2010). «Hibernación de naves espaciales: concepto vs. realidad, la perspectiva de un gestor de operaciones de misión». Conferencia Space Ops 2010. Conferencia AIAA SpaceOps 2010. doi : 10.2514/6.2010-2161 . ISBN 978-1-62410-164-9.
  5. ↑ West, John L.; Accomazzo, Andrea; Chmielewski, Arthur B.; Ferri, Paolo (28 de junio de 2018). Diseño del modo de hibernación de misiones espaciales: lecciones aprendidas de Rosetta y otras misiones de exploración que utilizan la hibernación . Conferencia Aeroespacial IEEE 2018. doi : 10.1109/AERO.2018.8396812 .
  6. ↑ Shortt, David (27 de septiembre de 2013). "Asistencia gravitatoria" . The Planetary Society . Consultado el 28 de mayo de 2024 .
  7. ^ Zainah Md Zain; Hamzah Ahmad; Dwi Pebrianti; Mahfuzah Mustafa; Ni Rul Hasma Abdullah; Rosdiyana Samad; Maziyah Mat Noh (2020). Actas del XI Seminario Técnico Nacional de Tecnología de Sistemas No Tripulados 2019: NUSYS'19 . Naturaleza Springer. pag. 535.ISBN​  978-981-15-5281-6.Extracto de la página 535
  8. ↑ "Informe sobre el estado de los vehículos de lanzamiento desechables" . NASA. 11 de mayo de 2007. Archivado del original el 23 de junio de 2017. Consultado el 9 de noviembre de 2013 .
  9. ↑ "Dawn Journal 31 de octubre" . NASA. 31 de octubre de 2014. Archivado del original el 20 de enero de 2015. Consultado el 18 de enero de 2015 .
  10. ↑ NASA (2015). "Cronología" . Centro de Noticias New Horizons, Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins . Consultado el 14 de julio de 2015 .
  11. ↑ Morring Jr., Frank (29 de abril de 2015). "New Horizons ofrece imágenes de Plutón con mejor resolución que el Hubble" . aviationweek.com . Consultado el 14 de julio de 2015 .
  12. ↑ "Puesta de sol en Plutón [ Presentación de diapositivas ] " . Scientific American . Consultado el 17 de septiembre de 2015 .
  13. ↑ "Plutón 'impresiona' en un nuevo y espectacular panorama retroiluminado" . 17 de septiembre de 2015. Archivado del original el 17 de septiembre de 2015. Consultado el 18 de septiembre de 2015 .
  14. ↑ Jones, Andrew (16 de abril de 2021). "China lanzará un par de naves espaciales hacia el borde del sistema solar" . SpaceNews . SpaceNews . Consultado el 29 de abril de 2021 .
  15. 1 2 3 Wu, Weiren; Yu, Dengyun; Huang, Jiangchuan; Zong, Qiugang; Wang, Chi; Yu, Guobin; Él, Rongwei; Wang, Qian; Kang, Yan; Meng, Linzhi; Wu, Ke; Él, Jiansen; Li, Hui (9 de enero de 2019). "Explorando los límites del sistema solar" . Scientia Sínica Informationis . 49 (1): 1. doi : 10.1360/N112018-00273 . ISSN 2095-9486 . S2CID 86476811 .  
  16. ↑ "51.ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias (2020)" (PDF) . USRA . USRA. 2020. Consultado el 21 de diciembre de 2024 .
  17. ↑ ¿ La próxima misión a Plutón: un orbitador y un módulo de aterrizaje? Nancy Atkinson, PhysOrg . 27 de abril de 2017.
  18. ↑ "Nuevos videos simulan el sobrevuelo de Plutón y Caronte; se propone una misión de regreso a Plutón" . Agosto de 2021. Archivado del original el 4 de septiembre de 2021. Consultado el 4 de septiembre de 2021 .
  19. ↑ "Global Aerospace Corporation presentará a la NASA un concepto de módulo de aterrizaje para Plutón" . EurekAlert! . Consultado el 8 de julio de 2018 .
  20. ↑ Anderson, Kenneth; Bearden, David; et al. (31 de mayo de 2005). Informe final del panel de revisión de New Horizons II (PDF) (Informe). Instituto Lunar y Planetario . 
  21. ↑ Savage, Donald (2000-12-20). "La NASA busca propuestas para la misión a Plutón; planea reestructurar el programa de planetas exteriores" (Comunicado de prensa). Washington, DC: NASA . Recuperado el 18 de julio de 2015 .
  22. ↑ "La NASA suspende los trabajos en la misión a Plutón" . The New York Times . 23 de septiembre de 2000. Consultado el 18 de julio de 2015 .
  23. ↑ Benningfield, Damond (27 de marzo de 2024). "Los planetas enanos muestran evidencia de actividad geológica reciente" . Eos . Consultado el 27 de mayo de 2024 .