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Miércoles, 27 septiembre 2017
Ingeniería

Pruebas de helicóptero para el radar de las lunas heladas de Júpiter

El largo brazo del radar que sondeará el subsuelo de las lunas heladas de Júpiter ha sido probado en la Tierra con ayuda de un helicóptero.

 

Juice, el Explorador de las Lunas de Hielo de Júpiter de la ESA, será lanzado en 2022 y llegará a su destino siete años después. Estudiará la turbulenta atmósfera joviana y sus vastos campos magnéticos, así como las lunas de tamaño planetario Ganímedes, Europa y Calisto. Se cree que estas tres lunas poseen océanos de agua líquida bajo sus cortezas heladas y su estudio debería proporcionar claves sobre su viabilidad para constituir entornos habitables.

 

Una forma de determinar la naturaleza de su subsuelo es atravesar el hielo con un radar. Ese será el objetivo del instrumento Radar para la Exploración de las Lunas Heladas (RIME), el primero de su categoría capaz de realizar mediciones directamente bajo la superficie de objetos planetarios en el Sistema Solar exterior.

 

Tras el lanzamiento, se desplegará un brazo de 16 m que, una vez en las lunas de Júpiter, transmitirá ondas de radio hacia la superficie y analizará la duración y la potencia con que se reflejan desde formaciones enterradas a unos 9 km de profundidad. El radar será capaz de ‘ver’ detalles verticales de tan solo 50 m.

 

También ayudará a caracterizar el amplio abanico de variaciones compositivas, térmicas y estructurales que se espera que existan en el subsuelo de estos mundos únicos y geológicamente complejos.

 

Para poder medir las características clave de la antena y verificar las simulaciones por ordenador, la semana pasada se llevó a cabo una serie de tests empleando un helicóptero que despegó desde el aeródromo de Heiligenberg, cerca de Friedrichshfen (Alemania). La antena se montó sobre un prototipo simplificado de la nave y se suspendió a 150 m por debajo del helicóptero, que voló a una distancia de entre 50 y 320 m del suelo.

 

[Img #46411]

 

(Foto: Airbus/Rolf Schwark)

 

Las pruebas se realizaron con la antena y los paneles solares en vertical y horizontal respecto al prototipo, para comprender la interacción entre sus componentes y la antena, y para comprobar las características de las señales recibidas.

 

El helicóptero ofrecía la flexibilidad de sobrevolar el terreno con maniobras ágiles, incluyendo trayectorias en forma de ocho.

 

“Todos los experimentos lograron completarse, lo que nos proporcionó una gran cantidad de datos que analizaremos durante las próximas semanas para determinar los siguientes pasos en el desarrollo del instrumento y para mejorar el modelado de las simulaciones de software desarrolladas en el laboratorio”, explica Lorenzo Bruzzone, de la Universidad de Trento (Italia), investigador principal de RIME.

 

“Con estas pruebas damos un paso fundamental en la comprensión del comportamiento de la antena real, lo que, en última instancia, nos permitirá realizar mediciones muy precisas de los ecos de radar reflejados por el subsuelo de las lunas jovianas”.

 

 Juice sobrevolará las lunas a distancias de entre 1.000 y 200 km. También orbitará Ganímedes durante nueve meses, llegando a alcanzar una altitud de unos 500 km durante los cuatro últimos.

 

Aunque es probable que los océanos de las lunas de Júpiter se encuentren a gran profundidad bajo sus cortezas de hielo, el radar será capaz de dar con algunas de las claves de su compleja evolución.

 

Por ejemplo, explorará regiones potencialmente activas de Europa y podrá distinguir dónde cambia su composición, observando, por ejemplo, si existen depósitos huecos de agua localizados entre dos capas de hielo.
Prueba del radar para las lunas heladas de Júpiter

 

También será capaz de detectar si se han producido ‘desviaciones’ en las capas subsuperficiales, lo que ayudará a determinar la historia tectónica de Ganímedes en particular. Asimismo será posible diferenciar entre la materia helada y no helada, lo que podría llevar al descubrimiento de bolsas criovolcánicas enterradas.

 

En Calisto, la caracterización por radar ayudará a comprender la evolución de las grandes estructuras por cráteres de impacto que existen en su superficie, a menudo con múltiples crestas y un domo central. Su composición ofrecerá claves sobre la naturaleza de la superficie y la subsuperficie en el momento del impacto.

 

“Observar por radar el subsuelo de estas lunas será como viajar atrás en el tiempo, lo que nos ayudará a determinar la evolución geológica de estos enigmáticos mundos”, señala Olivier Witasse, científico del proyecto Juice de la ESA.

 

“El radar es uno de los diez instrumentos de la nave que, combinados, configurarán el complemento de carga útil de detección remota, geofísico e in situ más potente que jamás haya viajado al Sistema Solar exterior”.

 

El instrumento Radar para la Exploración de las Lunas Heladas (RIME) está constituido por dos partes principales. La electrónica correrá a cargo de un consorcio internacional de Italia y Estados Unidos. Thales Alenia Space Italy suministrará la electrónica e integrará el instrumento, mientras que el Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL) y la Universidad de Iowa aportarán el transmisor, el receptor y el hardware de red adecuado. La antena será suministrada por el principal contratista de la nave, Airbus, y desarrollada con SpaceTech GmbH. El instrumento se está construyendo en colaboración con la agencia espacial italiana (ASI), que también constituye el principal organismo de financiación, y la NASA. El radar se basa en los instrumentos de las sondas Mars Express de la ESA y Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. (Fuente: ESA)

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