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Viernes, 24 octubre 2014
Astronáutica

Sondas espaciales en órbita a Marte sobreviven al paso muy cercano de un cometa

El cometa Siding Spring (C/2013 A1 Siding Spring) pasó mucho más cerca de Marte que cualquier otro que haya sobrevolado el Planeta Rojo o la Tierra y que haya sido observado por la comunidad científica. Cruzó junto a Marte a una velocidad de unos 56 kilómetros por segundo (unos 200.000 kilómetros por hora, ó 125.000 millas por hora), aproximándose hasta unos 139.500 kilómetros (87.000 millas) de distancia del planeta. Aunque no había riesgo de una colisión directa del cometa contra ninguna de las tres sondas espaciales activas que actualmente la NASA tiene en órbita a Marte, ni para las de otros países, la inmensa cantidad de polvo que todo cometa arrastra consigo es como una gran nube de metralla, por la elevada velocidad, de modo que un grano de polvo que impacte contra una nave puede ser como un balazo.

 

En el caso de la NASA, el interés de observar este inusual fenómeno cósmico se topó con la necesidad de que sus tres naves se protegieran de esos probables impactos de metralla cometaria. Tras hacer cálculos y analizar las predicciones sobre el paso del cometa y la acción de su polvo, los responsables del control de los vehículos enviaron desde la Tierra las órdenes pertinentes para que las naves se protegieran del mejor modo posible, aunque permitiéndolas hacer observaciones expuestas en los momentos de bajo riesgo. Eso incluía evitar exponer en la dirección más peligrosa los instrumentos más críticos y hacer maniobrar a los vehículos para que en el periodo de mayor peligro estuvieran en la cara de Marte opuesta a aquella junto a la que cruzaría el cometa; de este modo el propio planeta haría de escudo para las naves.

 

El reto no era fácil, por varias razones. Los pronósticos podían no ser lo bastante exactos o fiables. Las maniobras podían no salir bien. O incluso ejecutándose todo correctamente, la mala fortuna podía hacer que una nave recibiera un impacto fatal, a modo de bala perdida. Después de todo, nunca se había producido una situación comparable en la historia de la astronáutica.

 

El desafío más grande lo afrontó la Mars Odyssey, la nave enviada a Marte que más tiempo lleva funcionando. Llegó allí en octubre de 2001 (ver aquí la crónica sobre la llegada que publicamos en NCYT de Amazings el 29 de octubre de 2001: http://www.amazings.com/ciencia/noticiasn/291001b.html), y desde entonces ha estado al pie del cañón, haciendo observaciones del planeta y sirviendo como enlace de comunicaciones entre la Tierra y los robots que llegaron a la superficie de Marte tiempo después. Por ser tan vieja, había dudas de que pudiera ejecutar debidamente las maniobras de huida o soportar sus efectos.

 

La Mars Odyssey llevó a cabo una maniobra el 5 de agosto para ajustar los horarios de su órbita de manera que quedara protegida por el propio Marte durante el periodo en que los cálculos indicaban el mayor riesgo procedente de las partículas de polvo de alta velocidad en la cola del cometa.

 

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Recreación artística de los orbitadores de la NASA parapetándose tras el Planeta Rojo en el marco de su maniobra de protección contra el polvo cometario liberado durante el paso del cometa Siding Spring junto a Marte, el 19 de octubre de 2014. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

 

La nave quedó fuera del alcance de las comunicaciones con la Tierra, como estaba previsto, mientras realizaba observaciones del cometa el domingo 19 de octubre, a medida que el astro pasaba cerca de Marte.

 

La telemetría recibida desde la Mars Odyssey ha confirmado no solo que la sonda sigue con buena salud sino que también llevó a cabo las observaciones previstas del cometa Siding Spring durante las horas previas a su máxima aproximación respecto a Marte.

 

La MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), que está en órbita al Planeta Rojo desde 2006, se parapetó detrás de Marte durante la media hora que fue calculada como el rato durante el que las partículas de polvo de alta velocidad del cometa tendrían las mayores oportunidades de cruzarse en las trayectorias de los orbitadores marcianos. Mantuvo las comunicaciones por radio con la Tierra durante la máxima aproximación del cometa y durante el período en el cual el polvo cometario tenía las máximas probabilidades de alcanzar Marte y las órbitas de las naves a su alrededor.

 

La sonda se comportó sin problemas en el transcurso del sobrevuelo del cometa. Maniobró para realizar las observaciones previstas y salió ilesa.

 

Después del período crítico del flujo de polvo, se constató que la nave continúa operando con buena salud. La MRO funcionó con su ordenador principal en vez de con el de reserva, y todos los subsistemas están funcionando como se espera.

 

Varios de los instrumentos de la nave observaron también el cometa durante los días previos al sobrevuelo, y han seguido haciéndolo en estos días posteriores.

 

La MAVEN, la sonda espacial más nueva de la NASA de entre las que están en órbita a Marte, llegó al Planeta Rojo en septiembre. De inmediato tuvo que prepararse para la llegada del Siding Spring. Realizó una maniobra el 2 de octubre que modificó el horario de su órbita de manera que la nave estuviera detrás de Marte cuando en el lado opuesto existiera el mayor riesgo de impactos por un posible flujo de polvo cometario. El vehículo también se preparó para estudiar los efectos que sobre la atmósfera del Planeta Rojo puede haber tenido la visita del Siding Spring.

 

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La MAVEN pasó tres horas tomando precauciones contra una posible colisión con partículas de polvo de alta velocidad liberadas por el cometa. Desde las 10:45 a.m. a las 2 p.m., hora del Pacífico (1:45 p.m. a 5:00 p.m., hora del Atlántico) la MAVEN se mantuvo en una postura defensiva para reducir su perfil relativo a la dirección desde la que vendrían las partículas de polvo de alta velocidad del cometa. En esa orientación, su antena principal no apuntaba de la manera adecuada para transmitir a la Tierra, de manera que las comunicaciones se mantuvieron a baja velocidad a través de la antena secundaria.

 

El período durante el cual el polvo del cometa tenía las máximas probabilidades de alcanzar Marte y las órbitas de las sondas alrededor del planeta alcanzó su punto álgido unos 100 minutos después del instante de máxima cercanía entre Marte y el núcleo del cometa, que ocurrió a las 11:27 a.m., hora del Pacífico (2:27 p.m., hora del Atlántico), del 19 de octubre.

 

Además de afrontar los peligros inherentes al paso del Siding Spring tan cerca de Marte y de ellas, las tres naves han trabajado activamente en una campaña internacional organizada para estudiar el cometa y los posibles efectos detectables en la atmósfera marciana debido a los gases y el polvo liberados por él.

 

El Siding Spring no es un cometa cualquiera. Está realizando su primera visita hasta tan escasa distancia del Sol, desde su punto de origen en la nube de Oort, de manera que la actual campaña de observaciones puede acabar ofreciendo pistas frescas sobre los primeros días de nuestro sistema planetario, hace más de 4.000 millones de años.

 

En bastantes aspectos, la Nube de Oort es lo que queda de la nebulosa a partir de la cual se formó nuestro sistema solar hace 4.500 millones de años. Se cree que la nube está situada en torno a un año-luz de distancia, pero su periferia seguramente comienza bastante más cerca y acaba más lejos. La Nube de Oort podría contener muchos miles de millones de cometas, la mayoría demasiado pequeños y distantes como para poder ser observados. Por muchas de sus características, los cometas son reliquias del pasado lejano. Poder estudiarlos a fondo puede revelar secretos acerca de la formación del sistema solar y la Tierra.

 

Las primeras observaciones hechas por las naves ya están llegando a la Tierra y siendo procesadas y examinadas. La MRO captó imágenes del Siding Spring que revelan detalles sobre su núcleo. Las imágenes son las de más alta resolución obtenidas hasta ahora de un cometa procedente de la nube de Oort. Otras naves se han acercado y estudiado cometas en órbitas más cortas, es decir que se trata de astros que permanecen dentro del sistema solar o en su entorno más inmediato.

 

Las imágenes de mayor resolución del núcleo del cometa, tomadas desde una distancia de unos 138.000 kilómetros (86.000 millas), tienen una escala de 138 metros (150 yardas) por píxel. Se ha venido asumiendo que el núcleo mide en promedio cerca de un kilómetro (media milla) de un lado a otro. Sin embargo, algunas de las nuevas observaciones sugieren que tiene un tamaño inferior a la mitad de esa estimación.

 

Aunque el papel estelar en esta arriesgada campaña de observación del Siding Spring lo ha tenido el trío de naves activas de la NASA en órbita a Marte, incluso desde la superficie del Planeta Rojo se han hecho observaciones. El robot Opportunity de la NASA miró al cielo y captó imágenes del Siding Spring en el firmamento marciano poco antes del amanecer y del máximo acercamiento del cometa. Este robot, que llegó a la superficie de Marte en 2004, es el vehículo que más distancia ha recorrido por tierra en otro mundo, y aún sigue circulando por Marte después de todos estos años, pese a que fue diseñado para funcionar durante 90 días. Los ingenieros que lo crearon hicieron una obra de arte.

 

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