sábado, 26 de noviembre de 2011

Destino Europa

Superficie de Europa, luna de Júpiter.

No solo de Marte viven los entusiastas de encontrar vida en el sistema solar, el otro gran candidato es la luna Europa de Júpiter, que desde hace varias décadas ha estado pidiendo una misión para estudiarla. Las posibilidades de la existencia de cuerpos acuosos incluso mares u océanos bajo la superficie helada, donde algún tipo de vida pudiera prosperar hacen que este cuerpo celeste sea un objetivo prioritario (con el permiso de Marte) en la búsqueda de vida extraterrestre.
Europa.

Pues bien, la NASA está planeando enviar un orbitador a la luna Europa como parte de de una flota de sondas espaciales destinadas a explorar el entorno de Júpiter. El plan actualmente conocido como Europa Jupiter System Mission, (EJSM), incluye una sonda de la NASA y otra de la agencia espacial europea (ESA).
Europa Jupiter System Mission (EJSM). 

Antes de que comencemos a ilusionarnos demasiado, hay que dejar una cosa en claro: EJSM no pretende explorar directamente la superficie de Europa o su océano mediante un vehículo aterrizador (lander), pues esa misión mucho más compleja le correspondería a una sonda posterior. Esto es lógico si tenemos en cuenta  que, realmente, no hay evidencias directas de la existencia de ningún océano. Aunque recientemente se han presentado algunos papers muy interesantes donde sugieren la existencia de lagos en la corteza helada de Europa, casi en la superficie.
Posibles lagos superficiales en Europa.

EJSM es una misión en la que participarían dos naves. Por un lado tendríamos la sonda principal, 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 agencia espacial europea 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. 
Jupiter Europa Orbiter, JEO. Esta sonda deberá buscar pruebas concretas acerca de la existencia de los océanos bajo la superficie helada de dicha luna.

Jupiter Ganymede Orbiter JGO. Sonda de la ESA que estudiaría ganímedes y complementaría las investigaciones sobre el sistema joviano.

Existió una posibilidad aunque solo en una etapa temprana de discusión de que una nave rusa fuera lanzada de forma separada para aterrizar en Europa. Esta sonda hubiera estado sincronizada para llegar poco después de que JEO haya obtenido datos sobre posibles lugares de aterrizaje, cuyo objetivo preciso podría ser programado en ruta.

Una aterrizaje en Europa no es algo fácil de conseguir, principalmente puesto que no sabemos cómo es la superficie de a una escala métrica y submétrica no sabemos si el hielo es áspero o si las pendientes son abruptas. Recoger esta información será el objetivo central del Orbitador JEO, con estos datos recién se podrá planear una misión de aterrizaje en la luna.
Futura misión de aterrizaje en Europa.

Ambas sondas (JEO y JGO) 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 generadores  termoeléctricos de radioisótopos (RTGs, o dicho de otra forma baterías nucleares) para generar electricidad, mientras que JGO emplearía los clásicos 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.

Configuración de la sonda JEO.


Europa es un objeto fascinante, es en esencia un mundo rocoso como nuestra Luna pero que tiene una capa de agua a su alrededor de un espesor desconocido, o sea la superficie está congelada con hielo de agua. Podría estar congelada hasta el fondo, pero en realidad no lo sabemos. Tal vez  la costra de hielo sea relativamente delgada, pero esto es algo que JEO deberá averiguar. Europa puede tener tres veces la cantidad de agua líquida de la Tierra.

Los objetivos del Jupiter Europa Orbiter (JEO) son:

  • Objetivo A: verificar la existencia de un océano en Europa. Los instrumentos claves serán el radar y el magnetómetro. El radar, a 50 MHz, estudiará las profundidades desde 100 m a 3 km, con 10 m de resolución vertical. El magnetómetro tiene una sensibilidad de 0,1 nT.
  • Objetivo B: espesor y estructura de la capa de hielo de Europa. Las teorías actuales no se ponen de acuerdo sobre si esta capa mide unos pocos kilómetros o varias decenas. Los instrumentos claves, además del radar, serán la cámara de alta resolución y un altímetro láser. El altímetro tendrá una resolución de 1 m. La cámara de alta resolución tendrá una resolución inferior a 1 m.
  • Objetivo C: química de Europa.
  • Objetivo D: geología de Europa.
  • Objetivo E: estudiar el sistema de Júpiter. En concreto, la atmósfera de Júpiter y su magnetosfera, además de Ío, son objetivos prioritarios.
Un modelo de la posible estructura interna de Europa.

Esta misión nos revelará como nunca la naturaleza de júpiter y sus lunas, si es que consigue salir adelante. JEO ya ha sido aprobada por la NASA como su próxima sonda a Júpiter, pero el actual desconcierto en que vive la agencia espacial americana, la necesidad urgente de desarrollar un vehículo tripulado para acceder al espacio, y los recortes en el presupuesto amenazan con truncar la misión. Lastimosamente volvemos a ver como la ciencia no es prioridad para los políticos.

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