Sondas Espaciales

TRABAJO MONOGRÁFICO DE
INVESTIGACIÓN
EL SISTEMA SOLAR Y LAS SONDAS ESPACIALES
PIONEER
Colegio Educativo FASTA Madre Sacramento (CEFMS)
TRABAJO REALIZADO POR MARIO PÉREZ MORA
Asignatura: Proyecto
Profesor: Jaime García
Curso: 4 ESO B
1
Índice
Índice ................................................................................................................................ 2
El espacio exterior ........................................................................................................... 3
Límite de la Tierra................................................................................................................. 3
El Sistema Solar ................................................................................................................... 4
Investigación y exploración ......................................................................................................... 5
Características generales ............................................................................................................ 6
Distancias de los planetas........................................................................................................... 9
Estrella central ................................................................................................................................... 9
Variación de presión ......................................................................................................... 10
Vacío ...................................................................................................................................... 11
Satélites ................................................................................................................................ 11
Sondas Espaciales.......................................................................................................... 13
Pioneer 10............................................................................................................................. 15
Pioneer 11............................................................................................................................. 16
Voyager 1 .............................................................................................................................. 17
JÚPITER ...................................................................................................................................... 19
SATURNO ................................................................................................................................... 19
LÍMITES ....................................................................................................................................... 19
JÚPITER ...................................................................................................................................... 21
SATURNO ................................................................................................................................... 22
URANO ........................................................................................................................................ 23
NEPTUNO ................................................................................................................................... 23
New Horizons ...................................................................................................................... 25
Sondas en no funcionamiento ....................................................................................... 27
Helios ..................................................................................................................................... 27
Lunojod I y II ........................................................................................................................ 28
Lunojod I ...................................................................................................................................... 28
Lunojod II ..................................................................................................................................... 29
Viking I y II ............................................................................................................................ 30
Phoenix ................................................................................................................................. 31
Bibliografía .................................................................................................................... 33
2
El espacio exterior
No podemos hablar de las sondas espaciales si bien no conocemos el
lugar donde habitan, donde se basa toda su existencia. Me refiero, claro
está al espacio exterior.
El espacio exterior o espacio vacío, también simplemente llamado
espacio, se refiere a las regiones relativamente vacías del universo
fuera de las atmósferas de los cuerpos celestes. Se usa espacio exterior
para distinguirlo del espacio aéreo (y las zonas terrestres). El espacio
exterior no está completamente vacío de materia (es decir, no es un
vacío perfecto) sino que contiene una baja densidad de partículas,
predominantemente
gas
hidrógeno,
así
como
radiación
electromagnética. Aunque se supone que el espacio exterior ocupa
prácticamente todo el volumen del universo y durante mucho tiempo se
consideró prácticamente vacío, o repleto de una sustancia llamada éter,
ahora se sabe que contiene la mayor parte de la materia del universo.
Esta materia está formada por radiación electromagnética, partículas
cósmicas, neutrinos sin masa e incluso formas de materia no bien
conocidas como la materia oscura y la energía oscura. La naturaleza
física de estas últimas es aún apenas conocida. Sólo se conocen
algunas de sus propiedades por los efectos gravitatorios que imprimen
en el período de revolución de las galaxias, por un lado, y en la
expansión acelerada del universo o inflación cósmica, por otro.
Límite de la Tierra
No hay un límite claro entre la atmósfera terrestre y el espacio, ya que la
densidad de la atmósfera decrece gradualmente a medida que la altitud
aumenta. No obstante, la Federación Aeronáutica Internacional ha
establecido la línea de Kármán a una altitud de 100 kilómetros como
una definición de trabajo para el límite entre la atmósfera y el espacio.
Esto se usa porque, como Theodore von Kármán calculó, por encima de
una altitud de unos 100 km, un vehículo típico tendría que viajar más
rápido que la velocidad orbital para poder obtener suficiente
sustentación aerodinámica para sostenerse él mismo. Estados Unidos
designa a la gente que viaja por encima de una altitud de 80 km como
astronautas. Durante la reentrada atmosférica, la altitud de 120 km
marca el límite donde la resistencia atmosférica se convierte en
perceptible.
3
El Sistema Solar
Es un sistema planetario en el que se encuentra la Tierra. Consiste en un grupo
de objetos astronómicos que giran en una órbita, por efectos de la gravedad,
alrededor de una única estrella conocida como el Sol de la cual obtiene su
nombre. Se formó hace unos 4600 millones de años a partir del colapso de una
nube molecular que lo creó. El material residual originó un disco circumestelar
protoplanetario en el que ocurrieron los procesos físicos que llevaron a la
formación de los planetas. Se ubica en la actualidad en la Nube Interestelar
Local que se halla en la Burbuja Local del Brazo de Orión, de la galaxia espiral
Vía Láctea, a unos 28 mil años luz del centro de esta.
De los numerosos objetos que giran alrededor de la estrella, gran parte de la
masa restante se concentra en ocho planetas cuyas órbitas son prácticamente
circulares y transitan dentro de un disco casi llano llamado plano eclíptico. Los
cuatro más cercanos, considerablemente más pequeños Mercurio, Venus,
Tierra y Marte, también conocidos como los planetas terrestres, están
compuestos principalmente por roca y metal. Mientras que los planetas
externos, gigantes gaseosos nombrados también como "planetas jovianos",
son sustancialmente más masivos que los terrestres. Los dos más grandes,
Júpiter y Saturno, están compuestos principalmente de helio e hidrógeno; los
4
gigantes helados, como también se suele llamar a Urano y Neptuno, están
formados mayoritariamente por agua congelada, amoniaco y metano.
El Sistema Solar es también el hogar de varias regiones compuestas por
objetos pequeños. El Cinturón de asteroides, ubicado entre Marte y Júpiter, es
similar a los planetas terrestres ya que está constituido principalmente por roca
y metal, en este se encuentra el planeta enano Ceres. Más allá de la órbita de
Neptuno está el Cinturón de Kuiper y el Disco disperso, dos zonas vinculadas
de objetos transneptúnicos formados por agua, amoníaco y metano
principalmente. En este lugar existen cuatro planetas enanos Haumea,
Makemake, Eris y Plutón, el cual hasta hace poco fue considerado el noveno
miembro del sistema solar. Este tipo de cuerpos celestes ubicados más allá de
la órbita de Neptuno son también llamados plutoides, los cuales junto a Ceres,
poseen el suficiente tamaño para que se hayan redondeado por efectos de su
gravedad, pero que se diferencian principalmente de los planetas porque no
han vaciado su órbita de cuerpos vecinos.
Adicionalmente a los miles de objetos pequeños de estas dos zonas, algunas
docenas de los cuales son candidatos a planetas enanos, existen otros grupos
como cometas, centauros y polvo cósmico que viajan libremente entre
regiones. Seis planetas y tres planetas enanos poseen satélites naturales. El
viento solar, un flujo de plasma del Sol, crea una burbuja de viento estelar en el
medio interestelar conocido como heliosfera, la que se extiende hasta el borde
del disco disperso. La Nube de Oort, de la cual se cree es la fuente de los
cometas de período largo, es el límite del sistema solar y su borde está ubicado
a un año luz desde el Sol.
Investigación y exploración
Algunas de las más antiguas civilizaciones concibieron al universo desde una
perspectiva geocéntrica, como en Babilonia en donde su visión del mundo
estuvo representada de esta forma. En occidente, el griego presocrático
Anaximandro declaró a la tierra como centro del universo, imaginó a esta como
un pilar en forma de tambor equilibrado en sus cuatro puntos más distantes lo
que, en su opinión, le permitió tener estabilidad. Pitágoras y sus seguidores
hablaron por primera vez de el planeta como un esfera, basándose en la
observación de los eclipses; y en el siglo cuarto a. c. Platón junto a su
estudiante Aristóteles escribieron textos de el modelo geocéntrico de
Anaximandro fusionándolo con el esférico pitagórico. Pero fue el trabajo del
astrónomo heleno Claudio Ptolomeo, especialmente su publicación llamada
Almagesto expuesta en el siglo II de nuestra era, el cual sirvió durante un
período de casi 1300 años como la norma en la cual se basaron tanto
astrónomos europeos como islámicos.
5
Si bien el griego Aristarco presentó en el siglo siglo III a. C. a la teoría
heliocéntrica y más adelante el matemático hindú Aryabhata hizo lo mismo,
ningún astrónomo desafió realmente el modelo geocéntrico hasta la llegada del
polaco Nicolás Copérnico el cual causó una verdadera revolución en esta rama
a nivel mundial, por lo cual es considerado el padre de la astronomía moderna.
Esto debido a que, a diferencia de sus antecesores, su obra consiguió una
amplia difusión pese a que fue concebida para circular en privado; el Papa
Clemente VII pidió información de este texto en 1533 y Lutero en el año 1539 lo
calificó de "astrólogo advenedizo que pretende probar que la tierra es la que
gira". La obra de Copérnico otorga dos movimientos a la tierra, uno de rotación
en su propio eje cada 24 horas y uno de traslación al rededor del Sol cada año,
con la particularidad de que este era circular y no elíptico como lo describimos
hoy.
En el siglo XVII el trabajo de Copérnico fue impulsado por científicos como
Galileo Galilei, quien ayudado con un nuevo invento, el telescopio, descubre
que al rededor de Júpiter rotan satélites naturales que afectaron en gran forma
la concepción de la teoría geocéntrica ya que estos cuerpos celestes no
orbitaban a la Tierra; lo que ocasionó un gran conflicto entre la iglesia y los
científicos que impulsaban esta teoría, el cual culminó con el apresamiento y
sentencia del tribunal de la inquisición a Galileo por herejía al estar su idea
contrapuesta con el modelo clásico religioso. Su contemporáneo Johannes
Kepler, a partir del estudio de la órbita circular intentó explicar la traslación
planetaria sin conseguir ningún resultado, por lo que reformuló sus teorías y
publicó, en el año 1609, las hoy conocidas Leyes de Kepler en su obra
Astronomia Nova, en la que establece una órbita elíptica la cual se confirmó
cuando predijo satisfactoriamente el tránsito de Venus del año 1631. Junto a
ellos el científico inglés Isaac Newton formuló y dio una explicación al
movimiento planetario mediante sus leyes y el desarrollo del concepto de la
gravedad.
En el año 1704 se acuñó el término sistema solar. El científico inglés Edmund
Halley dedicó sus estudios principalmente al análisis de las órbitas de los
cometas. El mejoramiento del telescopio durante este tiempo permitió a los
científicos de todo el mundo descubrir nuevas características de los cuerpos
celestes que existen. A mediados del siglo XX, el 12 de abril de 1961, el
cosmonauta Yuri Gagarin se convirtió en el primer hombre en el espacio; la
misión estadounidense Apolo 11 al mando de Neil Armstrong llega a la Luna.
En la actualidad, el Sistema Solar se estudia con ayuda de telescopios
terrestres, observatorios espaciales y misiones espaciales.
Características generales
Los planetas y los asteroides orbitan alrededor del Sol, aproximadamente en un
mismo plano y siguiendo órbitas elípticas (en sentido antihorario, si se
observasen desde el Polo Norte del Sol); aunque hay excepciones, como el
6
cometa Halley, que gira en sentido horario. El plano en el que gira la Tierra
alrededor del Sol se denomina plano de la eclíptica, y los demás planetas
orbitan aproximadamente en el mismo plano. Aunque algunos objetos orbitan
con un gran grado de inclinación respecto de éste, como Plutón que posee una
inclinación con respecto al eje de la eclíptica de 17º, así como una parte
importante de los objetos del cinturón de Kuiper.
Según sus características, los cuerpos que forman parte del Sistema Solar se
clasifican como sigue:

El Sol, una estrella de tipo espectral
G2 que contiene más del 99,98 por
ciento de la masa del sistema. Con
un diámetro de 1.400.000 km, se
compone de un 75% de hidrógeno,
un 20% de helio y 5% de oxígeno,
carbono, hierro y otros elementos.

Los planetas, divididos en planetas
interiores
(también
llamados
terrestres o telúricos) y planetas
exteriores o gigantes. Entre estos
últimos Júpiter y Saturno se
denominan
gigantes
gaseosos,
mientras que Urano y Neptuno
suelen nombrarse gigantes helados.
Todos los planetas gigantes tienen a
su alrededor anillos.

Los planetas enanos son cuerpos
cuya masa les permite tener forma
esférica, pero no es la suficiente
como para haber atraído o
expulsado a todos los cuerpos a su
alrededor. Son: Plutón (hasta 2006
era considerado el noveno planeta
7
del Sistema Solar34 ), Ceres, Makemake, Eris y Haumea.

Los satélites son cuerpos mayores que
orbitan los planetas; algunos son de gran
tamaño, como la Luna, en la Tierra;
Ganímedes, en Júpiter, o Titán, en
Saturno.

Los asteroides son cuerpos menores
concentrados mayoritariamente en el
cinturón de asteroides entre las órbitas
de Marte y Júpiter, y otra más allá de
Neptuno. Su escasa masa no les
permite tener forma regular.

Los objetos del cinturón de Kuiper
son objetos helados exteriores en
órbitas estables, los mayores de los
cuales son Sedna y Quaoar.

Los cometas son objetos helados
pequeños provenientes de la nube de
Oort.
El espacio interplanetario en torno al Sol contiene material disperso procedente
de la evaporación de cometas y del escape de material proveniente de los
diferentes cuerpos masivos. El polvo interplanetario (especie de polvo
interestelar) está compuesto de partículas microscópicas sólidas. El gas
interplanetario es un tenue flujo de gas y partículas cargadas que forman un
plasma que es expulsado por el Sol en el viento solar. El límite exterior del
Sistema Solar se define a través de la región de interacción entre el viento solar
8
y el medio interestelar originado de la interacción con otras estrellas. La región
de interacción entre ambos vientos se denomina heliopausa y determina los
límites de influencia del Sol. La heliopausa puede encontrarse a unas 100 UA
(15.000 millones de kilómetros del Sol).
Los sistemas planetarios detectados alrededor de otras estrellas parecen muy
diferentes del Sistema Solar, si bien con los medios disponibles sólo es posible
detectar algunos planetas de gran masa en torno a otras estrellas. Por tanto, no
parece posible determinar hasta qué punto el Sistema Solar es característico o
atípico entre los sistemas planetarios del Universo.
Distancias de los planetas
Las órbitas de los planetas mayores se encuentran ordenadas a distancias del
Sol crecientes, de modo que la distancia de cada planeta es aproximadamente
el doble que la del planeta inmediatamente anterior, aunque esto no se ajusta a
todos los planetas. Esta relación se expresa mediante la ley de Titius-Bode,
una fórmula matemática aproximada que indica la distancia de un planeta al
Sol, en Unidades Astronómicas (UA):
Estrella central
9
El Sol es la estrella única y central del Sistema Solar; por tanto, es la estrella
más cercana a la Tierra y el astro con mayor brillo aparente. Su presencia o su
ausencia en el cielo terrestre determinan, respectivamente, el día y la noche.
La energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, que
constituyen la base de la cadena trófica, y es por ello la principal fuente de
energía de la vida. También aporta la energía que mantiene en funcionamiento
los procesos climáticos. El Sol es una estrella que se encuentra en la fase
denominada secuencia principal, con un tipo espectral G2, que se formó hace
unos 5000 millones de años, y permanecerá en la secuencia principal
aproximadamente otros 5000 millones de años.
A pesar de ser una estrella mediana, es la única cuya forma circular se puede
apreciar a simple vista. Casualmente, la combinación de tamaños y distancias
del Sol y la Luna respecto a la Tierra, hace que se vean aproximadamente con
el mismo tamaño aparente en el cielo. Esto permite una amplia gama de
eclipses solares distintos (totales, anulares o parciales).
Se han descubierto sistemas planetarios que tienen más de una estrella central
(sistema estelar).
Variación de presión
Trasladarse desde el nivel del mar hasta el espacio exterior produce una
diferencia de presión de unos 15 psi (103 410Pa), equivalente a salir a la
superficie desde una profundidad bajo el agua de unos 10 metros.
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Vacío
El vacío es la ausencia total de material en los elementos (materia) en un
determinado espacio o lugar, o la falta de contenido en el interior de
un recipiente. Por extensión, se denomina también vacío a la condición de una
región donde la densidad de partículas es muy baja, como por ejemplo
el espacio interestelar; o la de una cavidad cerrada donde la presión de aireu
otros gases es menor que la atmosférica. De acuerdo con la definición de la
Sociedad Estadounidense del Vacío o AVS (1958), el término se refiere a cierto
espacio lleno con gases a una presión total menor que la presión atmosférica,
por lo que el grado de vacío se incrementa en relación directa con la
disminución de presión del gas residual. Esto significa que cuanto más
disminuyamos la presión, mayor vacío obtendremos, lo que nos permite
clasificar el grado de vacío en correspondencia con intervalos de presiones
cada vez menores. Cada intervalo tiene características propias.Contrario a la
creencia popular, una persona expuesta de repente al vacío no explotaría,
moriría de frío o por su propia sangre hirviendo, pero tardaría poco tiempo
en morir de asfixia (anoxia). El vapor de agua comenzaría a hervir desde las
áreas expuestas como la córnea del ojo y junto con el oxígeno, desde las
membranas dentro de los pulmones.
Satélites
11
Hay muchos satélites artificiales orbitando la Tierra, incluyendo satélites de
comunicaciones a 35.786 km sobre el nivel del mar sobre el ecuador. Sus
órbitas nunca se "deterioran" porque casi no hay materia allí para ejercer
arrastre por fricción. Hay también una creciente dependencia de satélites que
permiten el Sistema de posicionamiento global (GPS), para usos
militares y civiles. Una idea equivocada común es que la gente en órbita está
fuera de la gravedad de la Tierra porque están "flotando", pero flotan porque
están en caída libre: la fuerza de la gravedad y su velocidad lineal crean
una fuerza centrípeta interior que no les permite volar fuera, hacia el espacio.
La gravedad de la Tierra alcanza más allá del cinturón de Van Allen y mantiene
la Luna en órbita a una distancia media de 384.403 km. La gravedad de todos
los cuerpos celestes tiende a cero con la inversa del cuadrado de la distancia.
12
Sondas Espaciales
Una sonda espacial es un dispositivo que se envía al espacio con el fin de
estudiar cuerpos de nuestro Sistema Solar, tales como planetas, satélites,
asteroides o cometas en un ángulo de vista inaccesible con nuestros ojos
desde la tierra y hasta desde la órbita terrestre. Sin poner en riesgo más que
multimillonarios presupuestos, las sondas espaciales brindan un si fin de
gratificaciones del orden del saber.
Las sondas espaciales se suelen
denominar
también
satélites
artificiales, si bien, estrictamente
hablando, una sonda se diferencia
de un satélite en que no establece
una órbita alrededor de un objeto (ya
sea la Tierra o el Sol), sino que se
lanza hacia un objeto concreto, o bien termina con una ruta de escape hacia el
exterior del sistema solar. Estos artefactos van equipados con sistemas de
fotografía, radar y de comunicación con la Tierra. Las sondas no descienden
sobre los astros, sino que siguen una trayectoria de acercamiento. En
ocasiones, ciertas sondas también son destinadas a ser puestas en órbita
alrededor de otros planetas, satélites o hasta alrededor de pequeños
asteroides.
También se sitúan en órbita de un determinado astro y permanecen allí,
enviando datos a la Tierra, hasta que finaliza su vida útil.
Todas las sondas se montan sobre una estructura del soporte a la que se
deben incorporar al menos estos tres sistemas:

Sistema energético: habitualmente Baterías y Paneles solares para
proveer de electricidad a los sistemas, aunque también pueden
incorporar fuentes radiactivas de energía.
13


Instrumental de observación, tales como cámaras fotográficas, o
analizadores de espectro.
Equipos de comunicación, consistente en diversos tipos de antenas para
transmitir la información recolectada de vuelta a la Tierra.
Además, las sondas pueden incorporar: motores para efectuar maniobras,
tanques de combustible, protecciones térmicas para evitar el congelamiento de
la sonda, o transportar las sondas menores independientes. A veces incluso
han portado contenedores de información sobre nuestro planeta si
eventualmente fuesen recogidas por una civilización alienígena.
El peso total de las sondas suele ser de varios cientos de kilos, aunque no es
frecuente que superen la tonelada, debido a la limitación actual de nuestros
cohetes para sacar de la órbita terrestre mayores pesos.. Las dimensiones
típicas de las sondas oscilan entre 2 y 5 metros, aunque una vez en el espacio
suelen desplegar antenas o paneles fotovoltaicos de mayores dimensiones.
Desde hace casi cincuenta años, estas máquinas espaciales son enviadas en
nuestro sistema solar, con un índice de fracaso elevado pero las misiones
acertadas de sus sondas nos valen de observaciones magníficas que hacen
tanto
soñar
al
gran
público
que
los
científicos.
Las imágenes que nosotros alcanzan, a menudo testimonian nuestro pasado
pero
también
nos
muestran
nuestro
futuro.
Una sonda espacial puede tener diferentes funciones según el tipo de módulo
que embarca. Hablamos de Orbiter cuando ella se inserta en órbita del astro
dirígete, de aterrizar cuando se aterriza sobre un cuerpo sólido, o de sonda de
reapertura cuando entra en la atmósfera de un cuerpo gaseoso.
Por regla general una sonda tiene por objeto hacer medidas in situ y
transmitirnos estos datos.
En la actualidad existen 5 sondas en ruta hacia las afueras del sistema solar.
La más alejada es la Voyager 1, que ya ha abandonado el sistema y se
encuentra unas 3 veces más lejos quePlutón. La sonda más reciente dirigida
hacia los confines de la galaxia es la New Horizons, camino de Plutón. Se está
experimentando con nuevos sistemas de propulsión que permitan a estos
ingenios alcanzar mayores velocidades: las dos tecnologías más desarrolladas
son la propulsión iónica, ya probado en las sondas Smart 1, Deep Space
1 y Dawn, entre otras, y la tecnología de vela solar, que se intentó poner a
prueba en 2001 con la sonda Cosmos 1, aunque debido a un fallo técnico en el
cohete de lanzamiento no logró alcanzar la órbita.
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Récords establecidos por sondas espaciales
Sonda
Lanzamiento
Velocidad
máx.
Velocidad
actual
Distancia
sol
Voyager 1
1977
---
17,06 km/s1
117 UA1
Voyager 2
1977
---
15,46 km/s1
95 UA1
Pioneer 10
1972
---
12,06 km/s1
103 UA1
Pioneer 11
1973
---
11,40 km/s1
83 UA1
New
Horizons
2006
22,88 km/s2
15,77 km/s1
20 UA1
Helios 1
1974
70,22 km/s3
---
0,98 UA
al
Pioneer 10
Pioneer
10 es
una sonda
espacial estadounidense que fue lanzada el 2
de marzo de 1972, siendo la primera sonda
que atravesó el cinturón de asteroides y que
llegó hasta el planeta Júpiter, el objetivo
principal de su misión. En junio del
año 1983 se convirtió en el primer objeto
fabricado por el ser humano que atravesó
la órbita de Neptuno, en aquel momento el
planeta más distante del Sol dada la
excentricidad de la órbita de Plutón.
15
El paso por Júpiter el 3 de diciembre de 1973 proporcionó las mejores
imágenes hasta la fecha de la atmósfera del planeta, permitiendo obtener
información de la temperatura de la atmósfera y de la altura en la que se
encuentran las nubes superiores de Júpiter. También estudió los cinturones de
radiación del planeta y el fuerte campo magnético del planeta, de intensidad
muy superior a la que se esperaba.
La débil señal de la Pioneer 10 continuó siendo rastreada por la Red del
Espacio Profundo, como parte del nuevo estudio del concepto de la teoría del
Caos. Después de 1997 la sonda fue usada en el entrenamiento de
controladores en cómo adquirir señales de radio del espacio.
La última recepción exitosa de telemetría fue el 27 de abril de 2002. Señales
subsecuentes fueron apenas detectables. La pérdida de contacto fue
probablemente debido a la combinación del incremento de la distancia y a un
lento debilitamiento de la fuente de energía de la sonda.
La última débil señal del Pioneer 10 fue recibida el 23 de enero de 2003,
cuando estaba a 12 mil millones de kilómetros de la Tierra. El intento por
contactarla el 7 de febrero de 2003 no fue exitoso. Un último intento fue
realizado la mañana del 4 de marzo de 2006, la última vez que la antena
estaría correctamente alineada con la Tierra, sin embargo no se recibió
respuesta del Pioneer 10. En la actualidad la nave se dirige hacia la
estrella Aldebarán, en la constelación de Tauro, a donde llegará dentro de
1.690.000 años.
Pioneer 11
La sonda espacial Pioneer 11 fue una de
las primeras sondas del programa de
exploración espacial de la NASA. Fue
lanzada desde Cabo Cañaveral el 5 de
abril de 1973. Después de atravesar con
éxito el cinturón de asteroides el 19 de
abril de 1974, se ajustó su velocidad para
situar su trayectoria cerca de Júpiter.
Durante su sobrevuelo de Júpiter, el 4 de
diciembre de 1974, obtuvo imágenes de
la Gran Mancha Roja, realizó las primeras
observaciones de las regiones polares y
determinó la masa de Calisto.
16
El 1 de septiembre de 1979 llegó a Saturno, tomando las primeras fotografías a
corta distancia del planeta, donde pudo descubrir dos nuevos satélites y anillos
adicionales. Después de su encuentro con Saturno, prosiguió su ruta hacia el
exterior del Sistema Solar, estudiando las partículas energéticas del viento
solar.
Las sondas Pioneer obtenían su energía de una fuente de isótopos radiactivos
(RTG). La pérdida de eficacia de estos generadores eléctricos determinó el
final de su misión a finales de 1995.
Como
se
hizo
con
la
sonda Pioneer
10,
y
con
las
sondas Voyager posteriormente, la sonda incluía una placa sobre su estructura
con un mensaje explicando el origen de la sonda a una posible cultura
extraterrestre. La placa incluye una figura de un hombre, una mujer, las
transiciones del átomo de hidrógeno y la posición del Sol y la Tierra en
la galaxia, la cual muchas veces es atribuida a las naves Voyager 1 y 2,
prestándose a la confusión general, ya que dichas naves poseen otras placas
Voyager 1
La Voyager
1 es
una sonda
espacial robótica de 722 kilogramos, lanzada
el 5 de septiembre de 1977, desde Cabo
Cañaveral, Florida. Permanece operacional
actualmente,
prosiguiendo
su
misión
extendida que es localizar y estudiar los
límites del sistema solar, incluyendo
el Cinturón de Kuiper y más allá (al 8 de abril
de 2011, se encuentra a 17.490 millones de
kilómetros del Sol,1 en los límites del Sistema
Solar, donde ha detectado un cambio en el
flujo de partículas por la cercanía del fin de la
17
heliosfera). Su misión original era visitar Júpiter y Saturno. Fue la primera
sonda en proporcionar imágenes detalladas de las lunas de esos planetas.
La Voyager 1 es actualmente el objeto hecho por el hombre más alejado de
la Tierra, viajando a una velocidad relativa de la Tierra y elSol más rápido que
ninguna otra sonda espacial. A pesar de que su hermana Voyager 2 fue
lanzada 16 días antes, la Voyager 2 nunca rebasará a Voyager 1. Ni tampoco
la misión New Horizons a Plutón, a pesar de que fue lanzada de la Tierra a una
velocidad superior que las dos Voyager, ya que durante el curso de su viaje, la
velocidad de la Voyager 1 fue incrementada debido a tirones gravitacionales
asistidos. La actual velocidad de New Horizons es mayor que la del Voyager 1
pero cuando New Horizons llegue a la misma distancia del Sol de la que la
Voyager 1 está ahora, la velocidad será de
13 km/s a diferencia de la del Voyager 1 que
es de 17 km/s
El 7 de julio de 2009 Voyager 1 estaba a
109,71 UA (16.414 millones de kilómetros)
del Sol cruzó el frente de choque de
terminación y ha entrado en la Heliofunda, la
zona terminal entre el Sistema Solar y el
Espacio Interestelar, una vasta área donde la
influencia del Sol cede ante las radiaciones
de otros cuerpos lejanos de la galaxia. Si el
Voyager es aún funcional cuando pase la
heliopausa (y efectivamente convertirse en el
primer objeto de fabricación humana que
abandone nuestro sistema estelar), los
científicos
obtendrán
las
primeras
mediciones directas de las condiciones del
espacio interestelar, las cuales podrían
proveer pistas relevantes del origen y la
naturaleza del universo. A esta distancia, las señales del Voyager 1 tardan más
de catorce horas en alcanzar el centro de control en elJet Propulsion
Laboratory en La Cañada Flintridge, California. Voyager 1 tiene una trayectoria
hiperbólica, y ha alcanzado velocidad de escape, lo que significa que su órbita
no regresará al Sistema solar interior. Junto con la Pioneer 10, Pioneer
11, Voyager 2 y la New Horizons, Voyager 1 es una sonda interestelar.
Ambas sondas han sobrepasado su tiempo de vida calculado en un principio.
Cada sonda obtiene su energía eléctrica de tres RTGs, (Generador
termoeléctrico de radioisótopos) de los cuales se espera que estén generando
suficiente energía para que las sondas estén en comunicación con la Tierra
hasta por lo menos el año 2025.
A pesar de haber sido lanzada después de su gemela Voyager 2, la Voyager 1
siguió una trayectoria más rápida, por lo que llegó antes a Júpiter.
18
JÚPITER
Voyager 1 realizó sus primeras fotografías de Júpiter en enero de 1979 y
alcanzó su máximo acercamiento el 5 de marzo de 1979 a una distancia de
278.000 km. En su misión a Júpiter realizó 19.000 fotografías, en un periodo
que duró hasta abril.
Debido a la máxima resolución permitida por tal acercamiento, la mayor parte
de las observaciones acerca de los satélites, anillos, campo magnético y
condiciones de radiación de Júpiter fueron tomadas en un periodo de 48 horas
alrededor de dicho acercamiento.
Para fotografiar el planeta Júpiter, la NASA optó por el Sistema Bicolor
Simplificado del inventor mexicano Guillermo González Camarena, que era
más simple en cuanto a electrónica que el sistema norteamericano NTSC, para
una misión a tan larga distancia.
Se acercó a 18.640 km del satélite Io de Júpiter y pudo observar por primera
vez actividad volcánica fuera de la Tierra, algo que pasó inadvertido para las
Pioneer 10 y 11. El descubrimiento fue realizado por la ingeniera de
navegación Linda A. Morabito durante un examen de una fotografía varias
horas después del sobrevuelo.
SATURNO
Acelerada por el campo gravitatorio de Júpiter, alcanzó Saturno el 12 de
noviembre de 1980, acercándose a una distancia de 124.200 km. En esta
ocasión descubrió estructuras complejas en el sistema de anillos del planeta y
consiguió datos de la atmósfera de Saturno y de su mayor satélite
natural, Titán, de la que pasó a menos de 6.500 km. Debido al descubrimiento
de atmósfera en este satélite, los controladores de la misión decidieron que la
Voyager 1 hiciera un acercamiento más cercano a esta luna, sacrificando así
las siguientes etapas de su viaje: Urano y Neptuno, que fueron visitadas por su
gemela Voyager 2.
Este segundo acercamiento a Titan aumentó el impulso gravitatorio de la
sonda, alejándola del plano de la eclíptica y poniendo fin a su misión planetaria.
LÍMITES
El 17 de febrero de 1998 a las 23:10 (hora europea), la Voyager 1 se
encontraba a 10.400.000.000 km de la Tierra, récord establecido 10 años antes
por la sonda Pioneer 10.
En septiembre de 2004, la Voyager 1 alcanzó una distancia de 14 mil millones
de kilómetros (93,2 UA, 8.700 millones de millas o 13 horas luz) del Sol y es
por lo tanto el objeto más lejano construido por el hombre. El 15 de agosto de
2006 la sonda Voyager 1 alcanzó la distancia con respecto al Sol de 100 UA,
esto es, casi 15.000 millones de km.
19
Se aleja con una velocidad de 3,6 unidades astronómicas (29 minutos-luz) por
año del Sol, lo que corresponde a 17 km/s. Medidas exactas apuntan a que la
velocidad disminuye muy lentamente de forma imprevista. Las causas de este
frenado son objeto de diversas controversias.
En una declaración de prensa, el 24 de mayo de 2005 la NASA declaró que la
Voyager 1 había alcanzado como primer objeto construido por elhombre, la
zona llamada frente de choque de terminación, y continuará viajando por la
región conocida como heliofunda, la última frontera delSistema Solar, próxima
a la heliopausa.
Un punto azul pálido. Puede
observarse la Tierra como un
punto de luz situado en la parte
central de la imagen. La
fotografía fue tomada por el
Voyager 1 en febrero de 1990 a
una distancia de seis mil millones
de kilómetros de la Tierra.
Al viajar muy distante del Sol, para su funcionamiento la Voyager 1 recibe su
energía de tres generadores termoeléctricos de radioisótopos(RTG), que
convierten el calor de la desintegración radiactiva del plutonio en electricidad,
en lugar de los paneles solares utilizados en otras muchas sondas para viajes
interplanetarios. Se estimó que la energía generada por esta pila
nuclear bastaría para alimentar los principales sistemas hasta el año 2025. Los
datos de degradación del RTG muestran que se ha conservado en mejor
estado de lo previsto, por lo que la duración debería ser mayor.
Se calcula que esta sonda espacial estará en funcionamiento hasta el año
2025.
20
Voyager 2
La sonda espacial Voyager 2 fue lanzada el 20
de agosto de 1977 desde Cabo Cañaveral, en
un cohete Titán-Centauro. Es idéntica a su sonda
hermana, la Voyager 1. Ambas sondas habían
sido concebidas inicialmente como parte
del programa Mariner con los nombres de
Mariner 11 y Mariner 12, respectivamente.
A diferencia de su predecesora, la Voyager 2
adoptó una trayectoria diferente en su encuentro
con Saturno, sacrificando la cercanía aTitán,
pero adoptando un mayor impulso gravitacional
en su viaje hacia Urano y Neptuno.
La sonda alcanzó su mayor cercanía
años 1986 y 1989, respectivamente.
con
estos
planetas
en
los
A pesar de que muchos de sus instrumentos se encuentran fuera de servicio,
aún continúa inspeccionando los alrededores del Sistema Solar. A la velocidad
de 14,8 km/s, tardará unos 193.000 años en alcanzar la estrella Ross 248, de
la que pasará a una distancia de 1,7 años luz.
A una distancia de 100 UA (aprox. a 14 horas-luz) en noviembre de 2012,1 se
ha convertido en uno de los objetos más distantes que ha creado el hombre.
El 10 de diciembre de 2007 descubrió que el sistema solar no tiene una forma
esférica, sino ovalada, debido al campo magnético interestelar del espacio
profundo.
JÚPITER
El máximo acercamiento a Júpiter tuvo lugar el 9 de julio de 1979, a 570.000
kilómetros sobre las nubes de las capas altas de la atmósfera del planeta.
Aunque los astrónomos habían estudiado Júpiter desde telescopios en
la Tierra desde hacía siglos, los científicos se sorprendieron de los
descubrimientos realizados por la sonda.
Las cámaras de la nave revelaron una atmósfera de hidrógeno y helio cuyas
nubes presentaban una dinámica mucho más compleja de lo que habían
imaginado. La sonda descubrió también que el planeta emitía mucha
más energía de la que recibía del Sol, lo que podría justificar una actividad
atmosférica tan intensa que permitiera la existencia de fenómenos como
la Gran Mancha Roja.
La existencia de vulcanismo en Ío (luna) fue, probablemente, uno de los
descubrimientos más inesperados de la misión realizada con anterioridad por la
Voyager 1 unos meses antes. En conjunto, las dos sondas registraron más de
nueve erupciones, y hay evidencias de que hubo más en el intervalo de tiempo
comprendido entre ambas visitas.
21
La Voyager 1 había descubierto en la luna Europa largas series de estrías que
los científicos habían interpretado como fallas procedentes de procesos
tectónicos. Sin embargo, las imágenes de mayor resolución enviadas por la
Voyager 2 revelaron que se trataban de fracturas en una capa de hielo que
cubre un océano interior.
Saturno fotografiado por la Voyager 2
La sonda descubrió que Ganímedes, la mayor luna del Sistema Solar,
presentaba dos tipos bien diferenciados de terreno, uno cubierto de cráteres y
otro estriado, sugieriendo que la costra helada de la luna pudiera haber sufrido
fenómenos tectónicos.
Calisto presentaba una corteza de hielo muy antigua con muchos cráteres y
anillos remanentes de grandes impactos. Los mayores cráteres aparentemente
han sido borrados por el flujo de la corteza de hielo a lo largo de los tiempos
geológicos. No hay relieves topográficos aparentes de estos inmensos
impactos, salvo una coloración diferente y los restos de anillos concéntricos.
Se descubrió un pequeño anillo alrededor del planeta, así como los
satélites Adrastea, Metis y Tebe.
SATURNO
El máximo acercamiento de la sonda a Saturno tuvo lugar el 25 de
agosto de 1981, cuando la sonda investigó las capas superiores de la
atmósfera del planeta.
Sus mediciones revelaron que en los máximos niveles de presión
(7 kilopascales) la temperatura era de 70 Kelvin (-203 °C). El polo podría estar
10 K más frío, si bien esto podría ser estacional.
Tras sobrevolar Saturno, la plataforma de la cámara de la Voyager 2 se
bloqueó, poniendo en peligro los planes de continuar la misión hacia Urano y
Neptuno. Por suerte, el problema pudo ser solucionado y la sonda continuó su
camino.
22
URANO
El máximo acercamiento a Urano tuvo lugar el 24 de enero de 1986 a 81.500
km de las capas más altas de la atmósfera.
La Voyager 2 descubrió 10 lunas antes desconocidas, estudió la atmósfera del
planeta, resultado de la inclinación del eje de rotación (97,77º) e investigó el
sistema de anillos.
La luna Miranda resultó ser uno de los cuerpos más sorprendentes. La Voyager
2 descubrió al sobrevolarla cañones de 20 km de profundidad y una mezcla de
superficies nuevas y viejas. Las cinco mayores lunas parecieron ser agregados
de roca y hielo, como las lunas de Saturno.
El análisis de los anillos reveló que eran diferentes de los de Júpiter y Saturno,
pudiendo ser relativamente recientes.
La Voyager 2 descubrió uno de los efectos más sorprendentes de la inclinación
del planeta: el campo magnético está inclinado 60º respecto al eje de rotación
planetario. El campo magnético es arrastrado por la rotación del planeta
siguiendo un movimiento de sacacorchos.
No se conocía la existencia de campo magnético en el planeta antes de la
llegada de la sonda. Su intensidad es semejante a la del campo magnético de
la Tierra, y su orientación hace pensar que se forma a profundidades en las
que el agua puede actuar como conductor.
La sonda descubrió, asimismo, que Urano es un tipo de planeta gigante muy
diferente de Júpiter y Saturno. Su atmósfera no está formada de
hidrógeno y helio, sino de metano y amoníaco. El planeta es de menor tamaño
que Júpiter y Saturno, y los investigadores sospechan que en su interior puede
haber océanos de agua y hielo.
NEPTUNO
La máxima aproximación a Neptuno tuvo lugar el 25 de agosto de 1989. Al ser
el último gran planeta que la sonda visitaría, se decidió hacer un vuelo cercano
a la luna Tritón, de forma similar a como la Voyager 1 sobrevoló Titán.
La sonda descubrió que el planeta tenía en su atmósfera una gran mancha
oscura, si bien ésta podría haber desaparecido, según muestran las imágenes
del telescopio Hubble. Originalmente se pensó que podría ser una gran nube,
aunque posteriormente se postuló que era un agujero en la capa de nubes que
cubren el planeta.
Pese a encontrarse en los límites exteriores del sistema solar, donde la
radiación solar es más débil, Neptuno desafió a los científicos mostrando unos
fuertes vientos. Una posible explicación es que, cuanta menos luz solar se
reciba, menos energía habrá para alterar los vientos.
23
Desde que su misión planetaria terminara, la Voyager 2 ha pasado a ser
una sonda interestelar que la NASA piensa utilizar para medir las condiciones
más allá de la heliosfera.
Al igual que su gemela, la Voyager 1, la Voyager 2 en 2007 cruzó el frente de
choque de terminación, por lo que ya no se encuentra dentro de la influencia
del Sol.
Se espera que siga transmitiendo hasta 2030.
El 4 de noviembre de 2011 personal de la Red del Espacio Profundo de la
NASA enviaron comandos a la Voyager 2 para activar el propulsor de reserva
que controla la dirección de la nave espacial y un día más tarde se recibió el
"OK" desde la nave. Dicha estrategia permitirá a la nave de 34 años de edad
reducir la cantidad de energía necesaria para operar usando propulsores no
usados anteriormente, y al reducir el consumo de energía su vida útil se podría
alargar incluso otra década. La nave transmitió los resultados de la maniobra el
13 de noviembre de 2011 y los recibió en la tierra el 14, un día más tarde. 3
24
New Horizons
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 fue lanzada
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 adonde 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).
Llegará a Plutón en julio de 2015.
Tras dejar atrás Plutón, la sonda
probablemente sobrevuele uno o
dos objetos del Cinturón de Kuiper.
Es la sonda con mayor velocidad de lanzamiento desde la Tierra hasta el
momento, alcanzando respecto al Sol una velocidad máxima de 17 193 m/s.
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,2 así como una moneda de 25 centavos de
Florida y cenizas del descubridor de Plutón, el astrónomo Clyde Tombaugh.
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
25
alta resolución, buscar satélites y anillos adicionales alrededor de Plutón, y
posiblemente caracterizar uno o dos objetos del Cinturón de Kuiper.
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 MNy
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 (61722 km/h) relativa al Sol.
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 2006.4 fueron tomadas a una distancia de 4200 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.
Estas son las sondas que actualmente siguen en funcionamiento, aunque hubieron más
sondas, las cuales o bien fueron perdidas o dejaron de funcionar. Las más importantes fueron:
26
Sondas en no funcionamiento
Helios
Helios fue el nombre de dos sondas espaciales construidas y operadas por
la República Federal de Alemania y Estados Unidos a mediados de los años
1970. La misión de ambas sondas fue el estudio de la influencia del Sol en el
ambiente interplanetario.
En 1966, el canciller alemán Ludwig Erhard y el presidente de Estados
Unidos Lyndon B. Johnson acordaron que sus países realizaran una misión
común extra-planetaria avanzada. El tipo de misión
sería establecido por las respectivas agencias
espaciales de ambos países, elInstituto de
Investigación y Verificación Alemán para la Aviación
y los Vuelos Espaciales y la NASA. El 10 de junio
1969 la misión fue ratificada formalmente: Se acordó
crear un par de sondas que investigarían el espacio
comprendido entre el Sol y la Tierra con la mayor
precisión conseguida hasta entonces, mientras que
las sondas se aproximarían al Sol más que cualquier
sonda anterior.
Las dos misiones espaciales Helios (llamadas así en
honor del dios-sol griego del mismo nombre), Helios
A y Helios B, fueron un proyecto conjunto de la
República Federal de Alemania (al 70%) y los EE.UU. (30%). Alemania
construyó las sondas, equipadas cada una con 10 experimentos científicos (7
de ellos, alemanes) y se ocuparía de su control a lo largo de su viaje, mientras
que los Estados Unidos aportaron los vehículos de lanzamiento y el apoyo
científico de la misión, con la recepción y toma de datos de su Red del Espacio
Profundo. Fueron una de las mas importantes en el mundo
En 1966, el canciller alemán Ludwig Erhard y el presidente de Estados
Unidos Lyndon B. Johnson acordaron que sus países realizaran una misión
común extra-planetaria avanzada. El tipo de misión sería establecido por las
respectivas agencias espaciales de ambos países, elInstituto de Investigación y
Verificación Alemán para la Aviación y los Vuelos Espaciales y la NASA. El 10
de junio 1969 la misión fue ratificada formalmente: Se acordó crear un par de
sondas que investigarían el espacio comprendido entre el Sol y la Tierra con la
27
mayor precisión conseguida hasta entonces, mientras que las sondas se
aproximarían al Sol más que cualquier sonda anterior.
Las dos misiones espaciales Helios (llamadas así en honor del dios-sol griego
del mismo nombre), Helios A y Helios B, fueron un proyecto conjunto de la
República Federal de Alemania (al 70%) y los EE.UU. (30%). Alemania
construyó las sondas, equipadas cada una con 10 experimentos científicos (7
de ellos, alemanes) y se ocuparía de su control a lo largo de su viaje, mientras
que los Estados Unidos aportaron los vehículos de lanzamiento y el apoyo
científico de la misión, con la recepción y toma de datos de su Red del Espacio
Profundo. Fueron una de las mas importantes en el mundo
Lunojod I y II
Los Lunojod 1 y 2 fueron dos astromóviles soviéticos no tripulados que
alunizaron en 1970 y 1973, respectivamente. Estuvieron en funcionamiento
junto con la serie de misiones de sobrevuelo Zond. El objetivo principal de las
misiones era explorar la superficie y enviar imágenes. Esto complementó la
serie de misiones Luna que eran misiones de orbitadores y retorno de
muestras. Las misiones fueron diseñadas por Alexander Kemurdjian1 en la
empresa NPO Lavochkin. Hasta 1997, con la Mars Pathfinder, ningún otro
vehículo a control remoto había sido puesto en un cuerpo extraterrestre.
Además estos vehículos han sido, hasta el momento, los dos únicos
laboratorios móviles automáticos que han explorado la Luna guiados por
control remoto.
Lunojod I
El Lunojod 1 fue transportado a la Luna por la sonda Luna 17, el 17 de
noviembre de 1970. El pequeño vehículo poseía ocho ruedas, tenía una
longitud de 2,22 m y 1,60 m de ancho y un peso de 756 kg. Teledirigido desde
la Tierra, exploró ampliamente el Mare Imbrium (Mar de las Lluvias), realizando
en casi un año de actividad más de 10 km de recorrido y transmitiendo a la
Tierra más de 20.000 imágenes televisivas y 200 vistas panorámicas de una
zona de más de 80.000 metros cuadrados. Logró realizar cerca de 500 pruebas
experimentales sobre el suelo lunar, en las cuales analizó las propiedades
físicas del suelo en 500 puntos y las químicas en 25 (ver RIFMA).
Importante en esta primera misión fue la utilización del reflector-láser diseñado
y construido por especialistas franceses, que permitieron obtener excelentes
medidas de la distancia Tierra-Luna con una exactitud 100 veces superior a la
de los métodos tradicionales de radio localización.
28
Durante 10 días lunares, el Lunojod I obedeció las órdenes dadas por el equipo
de Tierra, superando con creces los 90 días terrestres que se estimaron de
vida útil, dejando de obedecer a los técnicos en octubre de 1971, al finalizar su
undécima noche lunar. La causa del cese de actividad de esta sonda, fue
debido al agotamiento de la pila isotópica de la calefacción del equipo de
instrumentos, con el consiguiente congelamiento del mismo.
En previsión de que no pudiese superar la undécima noche lunar, se planeó
estacionar el Lunojod en una zona plana, para que una vez agotada su vida
útil, aún pudiese servir como plataforma del reflector láser que se dejó
apuntando a nuestro planeta.
Lunojod II
El Lunojod 2 alunizó el 15 de enero de 1973 a bordo de la sonda Luna 21, en el
cráter Le Monnier del Mar de la Serenidad, a 25,85 ºN 30,45 ºE, tan sólo a 180
kilómetros más al norte del asentamiento del Apollo 17. Al día siguiente
desplegó la rampa doble que le permitió salir a la superficie lunar. El vehículo,
profundamente remodelado y mejorado con respecto a su antecesor, pesaba
838 kg y exploró una vasta zona del cráter Le Monnier, recorriendo 37 km en
un lapso de cuatro meses, aproximadamente.
En esta segunda misión se realizaron numerosas pruebas científicas sobre la
superficie lunar, de radiación entre otras y se enviaron a la Tierra cerca de 86
vistas panorámicas y más de 80.000 imágenes televisivas.
Los principales objetivos de esta misión, además del sistema de teleguiado,
fueron: observación en alta resolución de las radiaciones X solares, galácticas
y extragalácticas; obtención de datos del campo magnético lunar; medición de
la luz zodiacal durante los períodos de día lunar, así como de las emisiones
interplanetarias y galácticas durante las noches lunares y estudio de los
componentes de la superficie lunar.
Los dos laboratorios automáticos superaron los tres meses de vida prevista, si
bien los cinco meses del segundo modelo perfeccionado (dejó de funcionar a
mediados de 1973), representaron una pequeña decepción.
29
Viking I y II
Las sondas espaciales Viking I
y Viking II son las dos sondas
espaciales
de
exploración
de Marte pertenecientes
al programa Viking de la NASA,
compuesta de una sonda orbital
llamada Viking Orbiter I y una
sonda
de
aterrizaje
llamada Viking Lander I.
El conjunto fue lanzado por un cohete Titan III-E/Centaur el 20 de
agosto de 1975, con trayecto hacia Marte, tardando para la tarea unos 10
meses. Tras cinco días después de la inserción orbital, el orbitador comenzó a
retransmitir las primeras imágenes. La Viking Orbiter 1 alcanzó la órbita
marciana el 19 de junio de 1976. El aterrizaje de la Viking Lander 1 fue
retrasado del 4 de julio de ese mismo año al 20 de julio, ya que las primeras
fotografías del lugar de aterrizaje mostraron que no era totalmente seguro.
30
Phoenix
Phoenix o Phoenix Mars Lander es
una sonda
espacial construida
por
la NASA, lanzada el 4 de agosto de
2007
desde
la
base
de Cabo
Cañaveral con destino al planeta Marte.
Su llegada se produjo a las 11:54
pm GMT del 25 de mayo de 2008 y la
misión fue extendida hasta el 10 de
noviembre del 2008.
El programa científico es un esfuerzo
conjunto
entre
universidades
de
los Estados Unidos, Canadá, Suiza, Dinamarca y Alemania. Su objetivo
primario fue llegar a una región cercana al Polo Norte marciano, desplegar su
brazo robótico y hacer prospecciones a diferentes profundidades para examinar
el subsuelo.
Phoenix no es el primer intento de esta naturaleza, pues ya en 1999 la
sonda Mars Polar Lander llevaba el mismo destino, cuando se estrelló al
realizar la maniobra de aterrizaje. Por otra parte, la misión Mars Surveyor
Lander se suspendió antes de partir en 2001. Dos de los instrumentos
diseñados para esta última se han renovado e incorporado a Phoenix. El
nombre de Phoenix (Fénix, en español), se eligió para indicar de forma
metafórica el renacimiento de estas dos misiones.
A diferencia de los tres últimos descensos con éxito de sondas de la NASA en
Marte (Mars Pathfinder, Spirit y Opportunity), que utilizaron bolsas de aire para
amortiguar el impacto con el suelo, Phoenix vuelve al descenso con pequeños
cohetes similares a los que llevaban hace tres décadas las dos
sondas Viking para posarse en el suelo marciano tras el inicio del descenso
con paracaídas.
El fin de la misión, el 10 de noviembre de 2008, marcó el inicio de la
interpretación detallada de los datos obtenidos. Sin embargo, algunos de los
datos iniciales fueron sobresalientes. El 19 de junio de 2008 la NASA afirmó
que la sonda Phoenix encontró hielo al realizar una excavación cerca del Polo
Norte de Marte. Unos trozos de hielo se sublimaron después de ser
desenterrados el 15 de junio por el brazo mecánico del robot
Posteriormente se determinó que el suelo marciano —al menos dónde aterrizó
la sonda— es alcalino, con un pH (acidez) de entre 8 y 9 y análogo al suelo de
la superficie cercana en los valles de la Antártida.
El 31 de julio, TEGA transmitió los resultados de una muestra de suelo que al
principio había tenido problemas para introducirlo en su horno, debido a que
gran parte de ella se adhería a la pala del brazo robótico. Según estos
resultados, su contenido era hielo de agua, con lo cual, quedó directamente
confirmada su presencia en Marte.
31
El 30 de septiembre, Phoenix detectó nieve en la atmósfera de Marte, una
observación sin precedentes. Un instrumento láser concebido para analizar las
interacciones entre la atmósfera y la superficie del suelo marciano, detectó
nieve proveniente de nubes a 4,000 metros de altitud sobre Phoenix. Según las
observaciones, los copos de nieve se sublimaron antes de llegar a la superficie
de Marte.
Experimentos realizados con los instrumentos de Phoenix, también revelaron
rastros de reacciones químicas entre minerales del suelo marciano y agua
líquida en el pasado. Esto indica períodos en el pasado de Marte en los cuales
corría agua líquida por el suelo. Los datos generados por la sonda Phoenix
también sugieren la presencia de carbonato de calcio, el principal componente
de la roca caliza. La mayoría de los carbonatos y arcillas sobre la Tierra se
forman con la presencia de agua líquida.
El análisis de algunas imágenes y datos muestra lo que parecen ser gotas de
agua líquida salina que salpicaron las patas de la sonda tras su aterrizaje.
El 29 de octubre de 2008, se perdió el contacto con Phoenix para ser
recuperado al día siguiente con la ayuda de la sonda orbital Mars Odyssey. Al
parecer, la sonda entró en "modo seguro" o "hibernación" debido a la
disminución de la luz solar conforme avanza el invierno en Marte. La sonda fue
reactivada pero la poca energía solar disponible obligó a la desconexión de la
mayoría de los calentadores necesarios para la función de los sistemas
mecánicos y electrónicos, así como suspender todas las operaciones
científicas, a excepción del monitoreo climatológico. En días posteriores, se
consiguió establecer contacto a diario con Phoenix, pero sólo durante breves
períodos de tiempo al amanecer. Finalmente se decidió dar la misión por
finalizada al no recibirse señales de ella, como era esperado con el avance del
invierno.
El 25 de mayo de 2010 se da oficialmente por muerta a Phoenix.
32
Bibliografía
http://es.wikipedia.org/wiki/Sonda_espacial
http://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_exterior
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Solar
http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/10552183/Sondas-espaciales.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Pioneer_10
http://es.wikipedia.org/wiki/Pioneer_11
http://es.wikipedia.org/wiki/Voyager_1
http://es.wikipedia.org/wiki/Voyager_2
http://es.wikipedia.org/wiki/New_Horizons
http://es.wikipedia.org/wiki/Helios_(sondas_espaciales)
http://es.wikipedia.org/wiki/Programa_Lunojod
http://es.wikipedia.org/wiki/Viking_1
http://es.wikipedia.org/wiki/Viking_2
http://es.wikipedia.org/wiki/Phoenix_(sonda)
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Planetas_del_Sistema_Solar_a_escala..png
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_prominence_from_STEREO_spacecraft_September_29,_2008.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Viking_spacecraft.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Edge_of_Space_(es).png
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:New_horizons_(NASA).jpg
http://theredfishpoker.blogspot.com.es/2012/07/torneos-satelites.html
http://filealien-46.blogspot.com.es/2011/05/sondas-voyager-esperar-lo-inesperado.html
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Launch_of_Pioneer_10.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pioneer10-11.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Titan_3E_Centaur_launches_Voyager_2.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helios_spacecraft.jpg
33