MISION
NEW HORIZONS (PLUTÓN)
La
misión New Horizons (' Nuevos Horizontes ') es una
misión espacial no tripulada de la agencia espacial
estadounidense (NASA) destinada a explorar Plutón, sus satélites y
probablemente el cinturón de Kuiper. La
sonda se lanzó desde Cabo Cañaveral el 19 de enero de 2006 tras
posponerse por mal tiempo la fecha original de lanzamiento. New Horizons viajó primero
hacia Júpiter, donde llegó en
febrero-marzo de 2007. A su paso por Júpiter aprovechó la asistencia gravitatoria del
planeta para incrementar su velocidad relativa unos 4023,36 m/s (14
484 km/h). Llegó al punto más cercano a Plutón el 14 de julio de 2015, a las
11:49:04 UTC. Tras dejar atrás Plutón, la sonda probablemente sobrevuele uno o
dos objetos del cinturón de Kuiper.
Después
de las Voyager 1 y 2 es la sonda con mayor velocidad de lanzamiento desde
la Tierra hasta el momento, alcanzando respecto al Sol una
velocidad máxima de 15,1 km/s. (54 000 km/h aproximadamente)
Antecedentes
Esta
sonda es la primera misión del proyecto de Nuevas Fronteras de la NASA; el
costo total de la misión es del orden de 650 millones de dólares en un
periodo de 15 años (2001 a 2016). La sonda que iba a realizar ese trabajo iba a
ser la Pluto Express, pero
fue cancelada en 2000 por problemas presupuestarios.
La
sonda fue construida por el Instituto de Desarrollo Southwest (SwRI) y por
el Laboratorio Johns Hopkins.
Además de sus instrumentos científicos, la sonda lleva una colección de
434 738 nombres recopilados por el sitio web de la misión y guardados en
un disco compacto, una pieza
de la SpaceShipOne y una bandera de Estados
Unidos, así como una moneda de 25 centavos de Florida y cenizas del
descubridor de Plutón, el astrónomo Clyde Tombaugh.
Objetivos
Los
objetivos principales de la misión son la caracterización de la geología global
y morfología del planeta enano Plutón y sus satélites, el estudio de
la composición superficial de dichos cuerpos y la
caracterización de la atmósfera de Plutón. Otros objetivos incluyen el estudio
de la variabilidad en el tiempo de la superficie y atmósfera de Plutón, obtener
imágenes de Plutón y Caronte en alta resolución, buscar satélites y anillos
adicionales alrededor de Plutón, y posiblemente caracterizar uno o dos objetos
del Cinturón de Kuiper.
El
28 de agosto de 2015 la NASA anunció que el siguiente objetivo de la sonda será
el sobrevuelo del objeto transneptuniano 2014 MU69 a
principios de 2019.
Lanzamiento
Lanzamiento de la sonda New Horizons.
Su
lanzamiento fue programado originalmente el 17 de enero de 2006 para permitir
una inspección más exhaustiva de los propulsores de queroseno del cohete Atlas, y por retrasos menores el
lanzamiento se trasladó al 19 de enero de 2006 despegando desde la Base de la
Fuerza Aérea en Cabo Cañaveral.
Para
su lanzamiento fue usado un cohete Atlas V, con una tercera etapa para aumentar su velocidad de escape,
dándole al cohete un empuje total de 9 MN y una masa total de 726 000 kg. Se usó un
propulsor de segunda etapa Centauro el cual envió a la sonda fuera de la órbita de
la Tierra; la nave tardó nueve horas en llegar a la Luna y
obtuvo impulso orbital en menos de 24 horas.
La
ventana de lanzamiento en enero de 2006 le permitió alcanzar Júpiter el 28 de
febrero de 2007 y ganar más empuje orbital, el cual le dará una trayectoria
directa a Plutón ahorrando entre 2 y 4 años en llegar a su destino. La sonda
tiene el récord de ser la segunda nave más rápida lanzada desde la Tierra, ya que
hasta el momento la más rápida era la sonda Voyager 1 que viaja a una velocidad de 17 145
m/s (61 722 km/h) relativa al Sol.
Instrumentos
Instrumentos de la sonda New Horizons
Los
instrumentos en la sonda están diseñados para que en el breve paso sobre Plutón
y Caronte se obtenga la mayor información posible, como por ejemplo la
composición y comportamiento de la atmósfera, la forma en que el viento solar interactúa con la misma, los elementos
geográficos.
Características técnicas
La
nave fue construida en aluminio, con forma de triángulo, con
0.70 m de alto, 2.1 m de largo y 2.7 m de ancho, y pesaba en el
lanzamiento 478 kg, 77 kg de los cuales corresponden al combustible y
30 kg a los instrumentos científicos. Cuando llegó a Plutón pesó sólo
445 kg. Posee una antena parabólica de alta ganancia de
2.1 m de diámetro, montada en la parte superior del triángulo. El
triángulo contiene los equipos electrónicos, cableado y los sistemas de
propulsión. En el centro del triángulo hay un adaptador de separación. En la
punta del mismo, está montado el generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG, por sus siglas en inglés) para
reducir la interferencia con los equipos. No hay baterías a bordo, por lo que
toda la electricidad es producida por el RTG con pastillas de plutonio-238, recubiertas con iridio y envueltas en grafito. Los RTG generan 240 W de 30 V en el
lanzamiento, y se reducirá a 200 W a la llegada a Plutón. El control de
temperatura se consigue con pintura negra térmica, mantas térmicas, el calor
que produce la RTG, radiadores, persianas y calentadores eléctricos.
La
nave es de 3 ejes estabilizados, usando como propulsión un tanque de hidracina hecho de titanio con 77 kg de propelente montado en el centro
del triángulo que la impulsa a una velocidad de 290 m/s (1 044 km/h). El
tanque impulsa 16 motores de hidracina: 4 de 4,4 N de empuje para correcciones de trayectoria y doce de
0,9 N, usados para correcciones de actitud y
otras maniobras. En cuanto a la navegación y la orientación de la sonda, la
actitud se determina usando 2 cámaras de seguimiento de estrellas(Star Trackers) con
sensores CCD y un catálogo de estrellas.
También se usa una doble unidad de medición inercial (MIMU)
conteniendo cada una 3 giroscopios y 3 acelerómetros que mantienen estable el vehículo espacial. La nave
es controlada mediante 4 ordenadores: un sistema de comandos, gestión de datos,
orientación, y el procesador. El procesador es un Mongoose-V de
12 MHz (una versión mejorada y preparada para soportar
la radiación del MIPS R3000).
También se usan relojes de tiempo, además de software. Estos equipos se
encuentran en un IEM (Integrated Electronics Module); hay dos de ellos. Los
datos se registran en 2 grabadoras de estado sólido de baja potencia con
capacidad de 8 Gb cada una.
Comunicaciones
Antena de la sonda.
Las
comunicaciones con la Tierra se realizan por medio de la banda X. Cuanto mayor sea la distancia, menor será el caudal
de comunicación. Por ejemplo, estaba previsto que desde Júpiter, la velocidad de
comunicación sea de 38 kilobit por segundo. Sin
embargo, desde la distancia de Plutón, mucho mayor, está previsto que el caudal
de comunicación sea de tan sólo de 600 a 1200 bits por segundo.
Esta
baja velocidad significa que para enviar las fotografías de Plutón se tardará
mucho tiempo, y habrá que esperar varios meses hasta tenerlas todas (se prevén
9 meses de espera). Por ejemplo, para el envío de una fotografía, a la
velocidad de 1000 bit/s, aproximadamente se tardará 12 horas continuas. La
cantidad aproximada de datos en fotografías de Plutón y Caronte se estima en
10 GB, y son previstos 9 meses en total debido a que no existe la
capacidad de recepción de datos en forma permanente, pues las antenas de
recepción (red DSN) deben ocuparse
también de muchas otras sondas espaciales.
Para
las comunicaciones, la sonda cuenta con 2 transmisores y 2 receptores, también
se usan 2 amplificadores de 12 W. La
nave usa la antena parabólica de 2,1 m de diámetro de 48 dB y una antena de baja ganancia para comunicaciones de
emergencia.
Imágenes de Plutón
Plutón a larga distancia, en septiembre de 2006.
La primera animación en color de la misión de la
NASA muestra a Plutón y su gran luna Caronte y la compleja órbita de los dos
cuerpos danzando, conocida como «sistema binario».
NH el 14 de marzo de2007.
·
NH el 28 de enero de 2010.
NH el 1 de enero de 2011.
NH el 1 de septiembre de 2012.
NH el 1 de enero de 2013.
NH el 1 de julio de 2013.
NH el 8 de diciembre de 2014.
Las
primeras imágenes de Plutón hechas por la sonda fueron tomadas entre el 21 al
24 de septiembre de 2006, para probar el instrumento de Reconocimiento de
Imágenes de Largo Alcance (LORRI) y fueron dadas a conocer por la NASA en
noviembre de 2006. Fueron tomadas a una distancia de 4 200
millones de kilómetros de distancia; con esto quedó probado con éxito la
habilidad de la sonda para rastrear objetos a una gran distancia.
New
Horizons deberá pasar a menos de 10 000 km cuando llegue a Plutón;
actualmente tiene una velocidad relativa de 13,78 km/s y deberá acercarse
a 27 000 km al encontrarse a Caronte.
En
julio de 2013 la sonda envió las primeras imágenes en las que se pueden
distinguir como cuerpos separados a Plutón y a su satélite más grande, Caronte.
Fechas clave
·
11 de enero de 2006: comienzan las labores de
prelanzamiento en Cabo Cañaveral. Lanzamiento retrasado para realizar más
pruebas.
·
16 de enero de 2006: montaje del cohete Atlas V en la torre de lanzamiento.
·
17 de enero de 2006: retrasado el primer
lanzamiento debido a las malas condiciones atmosféricas.
·
18 de enero de 2006: retrasado el segundo intento
de lanzamiento por una pérdida de electricidad en los laboratorios de Física
Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.
·
19 de enero de 2006: lanzamiento exitoso a las
14:00 (hora local, 19:00 UTC) tras un breve retraso debido a la
nubosidad presente.
·
19 de enero de 2006: tras solo nueve horas de
viaje, la nave traspasa la órbita de la Luna y adquiere su primer impulso
orbital que lo encamina hacia Júpiter al cual debe llegar un año después.
·
7 de abril de 2006: La sonda atraviesa la órbita
de Marte.
Secuencia de imágenes tomadas por la sonda New Horizons donde se observa la
nube de dióxido de azufre volcánica producida por el volcán Tvashtar en la luna Ío de Júpiter, alcanzando
los 330 km de altura.
·
24 de agosto de 2006: Plutón pasa a ser
considerado un planeta enano.
·
8 de enero de 2007: inicio del acercamiento a Júpiter.
·
10 de enero de 2007: observaciones de la luna
joviana Calírroe.
·
28 de febrero de 2007: sobrevuelo de Júpiter,
ocurrido hacia las 05:43:40 UTC a 2 305 000 km de distancia, con el
objeto de alcanzar la velocidad de 21,219 km/s(76 388 km/h).
·
5 de marzo de 2007: finaliza la fase de encuentro
con Júpiter.
·
8 de junio de 2008: en estado de hibernación
electrónica, la nave llegó a una distancia de 10,06 unidades astronómicas
(aproximadamente 1500 millones) de km del Sol, cruzando la órbita de Saturno, después del último paso, hace casi 27 años, realizado
por la Voyager 2.
·
25 de febrero de 2010: New Horizons atravesó el punto medio de distancia en su
camino entre la Tierra y Plutón.
·
17 de octubre de 2010: la nave llega a la mitad de
su tiempo de vuelo a Plutón.
·
18 de marzo de 2011: New Horizons cruzó la órbita de Urano.
·
24 de agosto de 2014: New Horizons cruzó la órbita de Neptuno; exactamente 25 años después de que la Voyager 2 sobrevolara a este gigante gaseoso.
·
Marzo de 2015 comenzaron las observaciones
iniciales de Plutón y continúan las observaciones hasta la máxima aproximación.
·
3 de julio de 2015, se publican imágenes con
detalles de la superficie de Plutón, en las que se muestran dos caras
diferenciadas.
·
4 de julio de 2015: sufre una anomalía que forzó a
una transición a modo seguro.
·
7 de julio de 2015, la sonda recuperó la
operatividad científica y su rumbo a Plutón.
·
14 de julio de 2015, martes, a las 07:49 EDT, hora
del este de los Estados Unidos 11:49 UTC : Máxima aproximación a 12
450 km de Plutón y posterior
sobrevuelo de Caronte.
·
1 de enero de 2019, sobrevuelo del objeto
transneptuniano 2014 MU69.
POR QUÉ LA VISITA DE NEW HORIZONS A PLUTÓN
DEJÓ MARAVILLADOS A LOS CIENTÍFICOS
I PARTE
·
La imagen de alta resolución permite ver claramente la topografía
rugosa de Plutón.
"Pero todos nos
quedamos pasmados con lo que hemos visto, con lo activos que son estos mundos (Plutón y sus lunas). Y todavía no
tenemos idea de qué es lo que está realmente ocurriendo allí".
Aquí se ve claramente la zona con forma de
corazón bautizada informalmente Región de Tombaugh, en honor al descubridor de
Plutón, Clyde Tombaugh.
Henbest habla con pasión sobre el dramático
paisaje de montañas heladas, la falta de cráteres y la evidencia de procesos
geológicos que tienen lugar en este planeta enano en los confines del Sistema
Solar.
Su asombro está a la par del resto de la comunidad
científica que, gracias a la sonda New Horizons
de la NASA que sobrevoló Plutón el 14 de julio, pudo ver por primera vez
imágenes del planeta en alta resolución.
La variada y dinámica geografía
que revelan estas imágenes cambia la perspectiva sobre este cuerpo celeste
desde que fuera descubierto hace 85 años.
Pero también, estos datos pueden aportar
claves sobre cómo se forman los planetas e incluso sobre los orígenes de
algunos de los bloques fundacionales de la vida.
Altas como los Alpes
Uno de los rasgos que más sorprendió a los
investigadores es la topografía rugosa de Plutón.
Plutón y Caronte, una de sus cinco lunas.
Las imágenes muestran montañas en los extremos de la región que tiene
forma de corazón -bautizada informalmente Región de Tombaugh, en honor al
descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh- de unos 3.300 metros,
una altitud superior a los Alpes en Europa o a las Montañas rocosas del oeste
estadounidense.
"Y puede que haya más altas en otra
parte", explica John Spencer, uno de los investigadores de la misión.
El equipo a cargo de la misión, feliz durante una de las
conferencias de prensa.
Según Spencer, la capa relativamente delgada
de metano, monóxido de carbono y nitrógeno helado que cubre la superficie del
planeta enano no es lo suficientemente fuerte como para formar montañas.
Por eso creen que se formaron con el
agua congelada del subsuelo, ya que en las gélidas temperaturas de Plutón, el
hielo se comporta como si fuese roca.
Curiosamente, las observaciones desde la
Tierra no habían detectado señales de agua helada.
La NASA
dice que la superficie de la luna Hidra es de agua helada.
Esta teoría podrá ser corroborada con las
mediciones de los siete instrumentos a bordo de New Horizons, que irán llegando
al centro de control en Maryland, EE.UU., en los próximos 16 meses.
No obstante, Alan Stern, jefe de la misión,
confía en estar en lo correcto.
"Podemos estar seguros de
que hay agua en gran abundancia".
Ausencia de cráteres
No se detectaron cráteres. Ésta
fue la segunda gran sorpresa que se llevaron los científicos.
La sonda New Horizons demoró 9 años y medio en
llegar a Plutón.
En la primera imagen detallada, los cráteres
creados por el impacto de asteroides brillan por su ausencia.
Los cráteres les permiten a los astrónomos
planetarios determinar la de edad de una superficie: si es muy antigua tendrá
las marcas dejadas por los impactos de las colisiones y si es más joven será
más lisa, ya que al formarse más recientemente borra las huellas anteriores.
Lo que vemos, señaló Stern, muestra un terreno
que parece haber experimentado procesos volcánicos ocurridos en los últimos 100
millones de años.
La misión comenzó a planificarse hace 14 años.
Esto le confiere a la superficie una edad
extremadamente joven, si tenemos en cuenta que el Sistema Solar tiene 4.500
millones de años.
Esa actividad geológica necesita alguna
fuente de calor. Esto se ha visto antes sólo en lunas heladas, donde los
procesos pueden ser explicados por "mareas de calor" causadas por
interacciones gravitacionales con el planeta que las acogen.
"No necesitas mareas de calor para
generar calor geológico en cuerpos helados. Eso es un descubrimiento importante
que hicimos esta mañana", aseguró Spencer.
Más
hielo y menos roca
Plutón se encuentra en el Cinturón de Kuiper, en la zona del
Sistema Solar exterior donde el Sol deja de influir en los cuerpos celestes que
lo rodean.
El tamaño de Plutón tampoco era
el que se pensaba: demostró tener unos kilómetros más de diámetro, que ahora
alcanza los 2.370 Km, lo que equivale
aproximadamente a dos tercios del tamaño de nuestra Luna.
Esto quiere decir que Plutón tiene más hielo
y menos roca bajo su superficie de lo que se pensaba.
La falta de precisión al medirlo desde la
Tierra se debe en primer lugar a que está demasiado lejos (a una distancia de
cerca de 4.800 millones de Km). Pero además, su atmósfera crea espejismos
capaces de confundir al telescopio terrestre más avanzado.
¿Y hay nieve en el planeta helado? Los sensores de New Horizons
detectaron que la delgada atmósfera de nitrógeno se extiende hacia el espacio,
y los investigadores creen que puede generar copos que caen hacia la superficie
antes de vaporizarse en la atmósfera.
Caronte
Y las sorpresas no acaban con Plutón.
Caronte, su luna más grande, también ha dejado perplejos a los científicos.
Caronte tiene cañones tan grandes como el Gran
Cañón en el oeste de Estados Unidos.
Las imágenes muestran desfiladeros tan profundos
como los del Gran Cañón en el oeste de EE.UU.
"Pensaba que Caronte podría tener un
terreno antiguo cubierto de cráteres… pero quedamos boquiabiertos cuando vimos
la nueva imagen", explicó Cathy Olkin, científica de la misión.
"Desde el noreste al
suroeste hay una serie de desfiladeros y acantilados… que se extienden por unos
800 Km. Es un área enorme y puede deberse a un proceso interno", añadió.
Hasta el momento los investigadores sólo
cuentan con una fracción ínfima de la cantidad de datos que ha recogido la
sonda.
Seguramente, a lo largo de estos 16 meses que
toma bajar toda la información, nos seguirán brindando sorpresas e imágenes
maravillosas.
Hasta el momento los investigadores sólo
cuentan con una fracción ínfima de la cantidad de datos que ha recogido la
sonda.
MISIÓN NEW HORIZONS:
PLUTÓN SE MUESTRA AHORA A TODO COLOR
·
24 julio 2015
Un retrato del primer plano de
Plutón como nunca antes.
Cuando las fotografías de primeros planos son combinadas
con datos a color provenientes del instrumento Ralph a bordo de la sonda, pinta
un nuevo y sorprendente retrato del planeta enano.
Las imágenes fueron tomadas cuando la sonda
estaba a unos 450.000 kilómetros de distancia de Plutón, lo que significa que pudieron verse perfectamente
elementos del planeta tan pequeños como de 2,2 kilómetros.
Las fotos también revelaron más detalles sobre la
superficie del cuerpo celeste, por ejemplo se observan mantos helados de
nitrógeno, metano y monóxido de carbono bajo una atmósfera rojiza.
La superficie es extremadamente fría: -230
grados centígrados. Los
científicos indican que a esa temperatura, el nitrógeno y otros compuestos
helados son suaves y parecen fluir como ocurre en los glaciares de la Tierra.
Una imagen a contraluz muestra
la atmósfera de Plutón.
Un portavoz de la NASA dijo que esas superficies sólo han
sido vistas hasta ahora en planetas geológicamente activos como la Tierra y
Marte.
Lado
oscuro
Una vez la sonda New Horizons se alejaba de
Plutón, aproximadamente unas siete horas después de su punto más cercano el
pasado 14 de julio, la nave espacial "miró
hacia atras", y capturó una imagen espectacular de la atmósfera gracias al ángulo de contraluz, debido
a la posición del Sol.
La foto muestra varias capas de neblina que son más
grandes que lo que habían calculado los científicos.
"Quedé boquiabierto cuando vi la primera imagen de
la atmósfera desde el Cinturón de Kuiper", afirmó el investigador
principal de la misión de New Horizons, Alan Stern, del Instituto de
Investigaciones del Suroeste, en Boulder, Colorado, EE.UU.
"Esto nos recuerda que la exploración nos
trae más cosas que increíbles descubrimientos, nos trae increíble
belleza".
II PARTE
En
esta imagen se aprecian los
glaciares de nitrógeno, metano y monóxido de carbono.
Monóxido de carbono
congelado sobre la superficie del planeta enano.
La sonda espacial
New Horizons de la NASA envió nuevas imágenes de Plutón que incluyen la vista
de extrañas planicies congeladas.
La región, que ha
sido nombrada Sputnik -como el satélite soviético- muestra un terreno plano
quebrado en polígonos.
Los
cortes de estas formaciones de 20 a 30 kilómetros de ancho se
cree que están llenos de material oscuro e incluso de pequeños montículos.
Los científicos
dicen que la abultada superficie de los polígonos podría ser evidencia de una
fuente de calor no tan fuerte que viene de abajo.
Pero también
podría ser el resultado del enfriamiento y contracción de materiales evaporados
en la atmósfera, algo que no es muy diferente a las grietas de barro en la
Tierra.
Los miembros del
equipo científico de la misión dicen que no están llegando a conclusiones
apresuradas en su interpretación de las imágenes, y que en su lugar, están
trabajando en el mayor número posible de hipótesis.
En
una rueda de prensa en la sede de la NASA en Washington DC, el equipo de la misión también mostró una primera imagen de Nix,
una de las lunas más pequeñas de Plutón. Sólo se ve en forma pixelada porque es
sólo de 40 kilómetros de ancho.
Los
anillos de Plutón
Sin embargo, el
investigador puede ahora medir su forma, algo que no había sido posible hacer.
La zona resaltada de verde muestra la planicie
congelada.
Otras
mediciones de la sonda revelan que Plutón está probablemente
perdiendo cerca de 500 toneladas de atmósfera por hora. Esto
ocurre debido a que está siendo despojado de ella por partículas cargadas de
energía que salen del Sol.
El diminuto tamaño
de Plutón hace que no tenga la gravedad suficiente para retener atmósfera de la
misma manera que lo hacen planetas más grandes como la Tierra o Marte.
El planeta rojo,
por ejemplo, pierde sólo alrededor de una tonelada por hora.
Mientras
envía estas nuevas imágenes, la sonda New Horizons continúa vigilando
el planeta enano y sus cinco satélites.
A pesar de que la
sonda ya está a más de tres millones de kilómetros de Plutón, todavía está
aprendiendo y recabando información.
New
Horizons también está a la caza de los anillos del planeta enano.
Es posible que
Plutón esté rodeado por círculos concéntricos de partículas de polvo helado, y
estos dispersarían la luz del Sol en una manera que podría ser más fácil de
detectar observándolo desde "atrás", justo donde se encuentra en
estos momentos New Horizons mientras se aleja del Sistema Solar.
La sonda ha
enviado sólo una cantidad pequeña de sus datos almacenados tras el sobrevuelo
del planeta enano, alrededor de 2,3%.
GALERÍA DE FOTOS
V I D E O S
New Horizons (Nuevos Horizontes) Misión a Plutón
New Horizons: Misión Espacial 2015
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