Fotografía: ESA/CNES/Arianespace - Photo Optique Video du CSG - JM Guillon
Un poderoso cohete europeo Ariane 5 despegó de la Guayana Francesa a finales del viernes e impulsó un par de satélites al espacio para una inmersión de siete años en el sistema solar interno, un viaje que requirió siete vuelos planetarios para reducir la velocidad lo suficiente en las garras gravitatorias del sol como para deslizarse en órbita alrededor del infierno de Mercurio.
El proyecto BepiColombo, de 1.900 millones de dólares, es sólo el segundo, después de la misión MESSENGER de la NASA, en intentar poner en órbita una nave espacial alrededor del planeta más recóndito del sistema solar, una de las misiones más desafiantes desde el punto de vista técnico jamás intentadas por la Agencia Espacial Europea y la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa, o JAXA.
El cohete Ariane 5, el más potente del inventario europeo y uno de los impulsores de cargas pesadas más fiables del mundo, hizo estruendo a las 9:45 p.m. hora local (GMT-4; 10:45 p.m. hora local) y se alejó majestuosamente del Centro Espacial de Guayana en la costa norte de Sudamérica.
Encendiendo la base espacial europea durante docenas de millas a la redonda, el cohete se arqueó hacia el este sobre el Océano Atlántico sobre un brillante chorro de llama de sus dos propulsores de combustible sólido, acelerando rápidamente a medida que se quemaba a través de cinco toneladas de propulsor por segundo.
"¡Fue fantástico!" Johannes Benkhoff, el científico del proyecto BepiColombo, dijo después de su primer lanzamiento. "Nunca había visto eso antes, y fue genial. Era como una gran bola de fuego que atravesaba el cielo, era muy bonita".
El ascenso al espacio se realizó sin problemas y 27 minutos después del despegue, el Orbitador Planetario Mercurio de la ESA y el Orbitador Magnetosférico Mercurio de JAXA, ambos acoplados a una nave espacial suministrada por la ESA, conocida como el Módulo de Transferencia de Mercurio, fueron liberados de la etapa superior del Ariane 5 para volar por su cuenta.
"Arianespace se complace en anunciar que BepiColombo se encuentra en su órbita de escape y que ahora se dirige hacia Mercury", dijo Stéphane Israël, director ejecutivo de Arianespace. "El nuevo éxito de hoy marca el comienzo de un viaje de siete años para BepiColombo, aprovechando la asistencia gravitacional de la Tierra, Venus y Mercurio. ¡Qué viaje tan emocionante!"
Aunque pueda parecer contraintuitivo, requerirá más energía para alcanzar a Mercurio - un cambio en la velocidad de 11.5 millas por segundo - de lo que requería para que la sonda del Nuevo Horizonte de la NASA alcanzara a Plutón distante.
El módulo de transferencia que transporta los dos satélites está equipado con propulsores de iones y motores de cohetes de combustible líquido más tradicionales. Pero la mayor parte de la energía necesaria vendrá de los vuelos planetarios, usando la gravedad de la Tierra, Venus y Mercurio para ayudar a dar forma a la trayectoria y frenar el avance, ralentizando la nave espacial BepiColombo lo suficiente como para alcanzar la órbita alrededor de Mercurio.
La nave espacial BepiColombo es fotografiada en configuración de lanzamiento poco antes de ser apilada sobre el cohete Ariane 5 en la Guayana Francesa. Fotografía: ESA/CNES/Arianespace - Photo Optique Video du CSG - S. Martin
El viaje hacia el interior no comienza hasta abril de 2020, cuando la nave espacial BepiColombo pasa por encima de la Tierra, usando la gravedad del planeta para doblar la trayectoria en un curso que lleva los satélites hacia Venus. Se planean dos vuelos de Venus, uno a finales de 2020 y el otro en agosto de 2021, para desviar la trayectoria hacia Mercurio.
Pero eso no es suficiente para hacer el trabajo. Se necesitan seis vuelos de Mercurio en los próximos cuatro años para ralentizar la nave lo suficiente como para ser capturada por la relativamente débil gravedad del planeta.
Ese hito ocurrirá en diciembre de 2025 cuando el satélite MPO de la ESA y el MMO de JAXA, para entonces liberados de la nave espacial portadora, se establezcan en órbitas diferentes alrededor de los polos de Mercurio.
Cámaras de vigilancia BepiColombo
"El crucero durará algo más de siete años", dijo el director del proyecto de la ESA, Ulrich Reininghaus. "Volaremos por la Tierra (una vez), dos veces Venus y seis veces Mercurio antes de entrar en la órbita, lo que nos permite capturar con la pequeña gravedad del planeta Mercurio contra el gran sol.
"Eso significa que cuando volamos, frenamos constantemente contra el sol", dijo. "Cuando vuelas hacia el elemento más pesado (del sistema solar), aceleras constantemente. No queremos eso. Por eso nos desaceleramos".
La órbita del satélite MPO tendrá un punto bajo de unas 300 millas y un punto alto de unas 930 millas. El MMO de JAXA orbitará a una altitud mayor, que puede alcanzar hasta 7.200 millas sobre la superficie.
Una vez en la estación, la nave espacial tendrá que soportar temperaturas de 660 grados a la distancia promedio de Mercurio de 37 millones de millas del sol.
Concepto artístico de la nave espacial BepiColombo. Crédito: Airbus Defense and Space
"Mercurio está tres veces más cerca del sol y, por lo tanto, la radiación y el calor que recibimos de Mercurio es 10 veces mayor", dijo Benkhoff. "Así que todo tenía que soportar las temperaturas más altas, pero también las dosis de radiación más altas, que obteníamos del viento solar. Y para ello, necesitamos un aislamiento especial de nuestra nave espacial, materiales especiales para la antena, para los paneles solares. Ese fue un gran desafío".
Sólo otras dos naves espaciales han visitado Mercurio y sólo una de ellas entró en órbita.
El Mariner 10 de la NASA fue la primera nave espacial en hacer el viaje, volando sobre el planeta tres veces en 1974 y 1975 y recogiendo las primeras fotos de primeros planos y otros datos a altitudes tan bajas como 200 millas. El Mariner 10 también fue la primera nave espacial interplanetaria en utilizar flybys de asistencia gravitacional, un procedimiento que rápidamente se volvió común.
La nave espacial Messenger de la NASA, lanzada en 2004, alcanzó la órbita alrededor de Mercurio en 2011 y pasó cuatro años estudiando la superficie del planeta y el entorno espacial con un conjunto de sofisticados instrumentos. Aunque han tenido mucho éxito, los científicos todavía tienen preguntas importantes sin respuesta.
Entra BepiColombo, llamado así por Giuseppe "Bepi" Colombo, un matemático e ingeniero italiano que descubrió que Mercurio giraba sobre su eje tres veces por cada dos órbitas del sol y sugirió cómo se podría utilizar la asistencia gravitatoria para alcanzar el planeta,
El Orbitador Planetario Mercurio de la ESA lleva 11 instrumentos, incluyendo cámaras, espectrómetros, un radiómetro, altímetro láser, magnetómetro y otros que se enfocarán en la superficie del planeta y su composición interna.
El Orbitador Magnetosférico de Mercurio de JAXA está equipado con cinco instrumentos, incluyendo un magnetómetro, un espectrómetro de iones, un analizador de energía de electrones, detectores de plasma y una cámara. Está diseñado para trazar un mapa del campo magnético del planeta y sus interacciones con el sol.
Entre las preguntas que los científicos esperan responder están:
El mercurio tiene una densidad general más alta que cualquier otro mundo terrestre. Por qué?
¿Es el núcleo del planeta al menos parcialmente líquido o sólido?
¿Es el planeta tectónicamente activo?
¿Cómo mantiene un planeta tan pequeño un campo magnético intrínseco y cómo interactúa con el viento solar?
El hierro es presumiblemente el principal constituyente de Mercurio, pero no se ve en el análisis espectroscópico. Por qué?
¿Los cráteres permanentemente sombreados cerca de los polos de Mercurio contienen depósitos de hielo o azufre?
¿Qué produce una delgada "exosfera" alrededor del planeta?
"El estudio de Mercurio es crucial para comprender mejor la formación de nuestro sistema solar, cómo se formó y evolucionó la Tierra y de dónde venimos", dijo Benkhoff.
BepiColombo, dijo, ayudará a los científicos a "comprender la naturaleza del planeta en sí".
"Queremos caracterizar la superficie, qué material está en la superficie, nos gustaría medir las temperaturas, nos gustaría ver la interacción con el viento solar, que es especial en Mercurio porque está tan cerca del sol", dijo. "Mercurio tiene un campo magnético, que es como el de la Tierra, un campo dinamo. Nos gustaría entender eso."
Una vez en órbita, se espera que las órbitas de BepiColombo recojan datos durante un año con una posible prórroga de la misión de un año.
Fuente,Imagenes y videos:ESA
Fuente,Imagenes y videos:ESA
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