Crónica de un aterrizaje histórico

Esta semana hemos tenido la noticia del aterrizaje, por primera vez en la Historia, de una sonda sobre la superficie de un cometa. La sonda Rosetta, tras un largo viaje, llegó a las cercanías del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko (67P para los amigos) en agosto de 2014. Después de varios meses y una vez se posicionó en una órbita estable y se estudió lo suficiente el cometa, se decidió lanzar el módulo Philae. Este módulo es el que finalmente descendería y se quedaría en la superficie del cometa, pudiendo estudiar por primera vez la misma.

Ruta hacia el cometa

La misión Rosetta (de la Agencia Espacial Europea, ESA) es un proyecto que comenzó a planearse en 1992, como continuación de los resultados que produjo la sonda Giotto (ESA) al sobrevolar al cometa Halley. Esta sonda logró transmitir las primeras imágenes del núcleo de un cometa al situarse a sólo unos 600 km del núcleo del cometa.

Podemos decir que Rosetta comenzó su andadura en marzo de 2004, que fue cuando despegó desde la Guayana Francesa, no sin cierto replanteamiento de la misión. En sus inicios, el lanzamiento estaba planeado para enero de 2003. Sin embargo, anomalías detectadas en el cohete Ariane que debía llevarla al espacio hizo que se pospusiera dicho lanzamiento. Esto causó que se perdiera la ventana de lanzamiento prevista para poder alcanzar el cometa que se había fijado como objetivo de Rosetta: el 46P/Wirtanen.
Por esa razón, se tuvo que cambiar de objetivo y buscar otro cometa que pudiera ser alcanzado cuando se lanzase la sonda. Finalmente se decidió que el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P asecas, a partir de ahora) era el mejor candidato con los nuevos plazos de lanzamiento.

De esta forma, la sonda fue lanzada con algo más de un año de retraso (pero teniendo confianza en que el cohete que la lanzaría no fallaría), con el objetivo de llegar a un cometa distinto al planeado, pero igual de interesante. Por delante le quedaba unos 10 años de viaje, en los cuales la sonda sobrevolaría las cercanías de Marte (1 vez) y de la Tierra (3 veces) para conseguir el impulso suficiente como para llegar a la órbita del cometa. Por el camino estudiaría dos asteroides (el 2867 Steins y el 21 Lutecia) en 2008 y 2010, respectivamente.

A principios de 2014 la sonda Rosetta salió de la hibernación en que se encontraba y comenzó a prepararse para el acercamiento al cometa. En agosto se posicionó por fin en órbita en torno al cometa y comenzó el estudio del mismo, transmitiéndonos las primeras imágenes de su superficie con un gran detalle. Con ello se pudo estudiar el mismo y preparar los posibles lugares de aterrizaje para el módulo Philae. Finalmente el 12 de noviembre de 2014 Philae es lanzado desde la sonda Rosetta, descendiendo lentamente a una velocidad de 1 m/s hasta la superficie del cometa.  Unas 8 horas más tarde se confirmaría su aterrizaje final sobre el cometa. Simultáneamente, Rosetta seguirá en órbita del cometa, estudiándolo mientras se va acercando al Sol.


Copyright: Comet: ESA/Rosetta/Navcam; Map data ©2014 Google, Bluesky

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

Este cometa es uno de esos objetos que pueden calificarse como “patata espacial” debido a su forma. Contando únicamente con unos 25 km3 de volumen, y una masa de unas 1013 kg, no origina la suficiente gravedad como para  contar con una forma relativamente esférica.
Tarda en dar una vuelta al Sol unos 6.6 años, con una distancia mínima al sol de unos 1.3 UA (una UA, o Unidad Astronómica, es la distancia entre la Tierra y el Sol) y una distancia máxima de unos 5.7 UA (ligeramente más lejano que la distancia a la que se encuentra Júpiter).

De acuerdo a las imágenes que ha podido transimitir Rosetta, por su parte central ya se detectan chorros por los que sale el material que se evapora como consecuencia de la radiación solar, y que es el que finalmente produce toda la coma que vemos desde tierra en cualquier cometa.

El descenso y aterrizaje de Philae

Una vez Philae se soltó de su progenitora, comenzó un lento descenso hacia la superficie del cometa, hacia el lugar prefijado como lugar de aterrizaje. Dado que la gravedad del cometa es prácticamente nula, con una velocidad de escape de sólo 1 m/s, había que confiar en distintos sistemas para que el módulo se posase sobre la superficie y se quedase ahí, y no rebotase perdiéndose en el espacio de nuevo (si no hay gravedad que te tire “para abajo”, una vez rebotes en la superficie tenderás a irte de nuevo hacia arriba…).
Por ello, la sonda contaba con tres sistemas distintos:

  • Encima de la sonda había unas toberas para expulsar gas y acelerar la sonda hacia la superficie, una vez haya tocado tierra. Sin embargo, durante el momento del desacople se supo que este sistema no iba a funcionar, ya que no pudo activarse el sistema de propulsión. Cosas que pasan cuando son sistemas que tienen que estar hibernando durante 10 años mientras están expuestos a toda la radiación solar.
  • En las patas del módulo existían a su vez dos sistemas distintos de fijación a la superficie. Por una parte contaba con unos arpones que serían lanzados al llegar a la superficie. Siendo eyectados a unos 320 km/h, deberían clavarse en la superficie del cometa impidiendo que el módulo rebotase.
  • A su vez, también existían unos tornillos que permitirían clavar literalmente la sonda a la superficie del cometa.

 

Dado que no se conoce con total seguridad cómo es la superficie de un cometa, ni su consistencia ni si está formada por polvo o roca dura, con estos tres sistemas se permitía cierta seguridad de que en cualquier caso se pudiese fijar la sonda a la superficie y quedase anclada al cometa.

Finalmente, el día 12 de noviembre el módulo Philae tocó tierra en el punto convenido. Sin embargo, sin el uso de los motores, que no funcionaban, y con el fallo de los arpones, que aunque fueron lanzados no consiguieron clavarse en la superficie del cometa, el módulo rebotó hacia el espacio de nuevo, pegando un salto de un kilómetro de altura y de una hora y media de duración. Debido a la casi nula gravedad del cometa, el módulo Philae pesa únicamente unos 10 gramos sobre su superficie, a pesar de tener una masa de 98 kg. Cuando volvió a caer de nuevo a la superficie del cometa, ahora con una velocidad menor de unos 0.3 m/s, dio un nuevo rebote aunque mucho menor y terminó por posarse sobre la superficie del cometa a las 17:32 UTC, para alibio de todo el equipo de la misión y todas las personas que estaban siguiendo en directo este momento histórico.

Durante las siguientes horas, y antes de que la sonda Rosetta desapareciese por el horizonte, se estuvo transmitiendo todos los datos de telemetría que permitían hacerse una idea de dónde y cómo se había posicionado Philae.

Pese al éxito del aterrizaje, y que la sonda se había fijado de cierta forma al cometa gracias a los tornillos, el lugar en el que ha caído después de los rebotes no es especialmente idóneo. Al parecer únicamente le llega a la sonda una hora y media de luz al día, frente a las 12 horas que necesitaría para cargar todas sus baterías y tener sus sistemas funcionando. El lugar donde ha ido a parar está muy poco iluminado por el Sol, lo que hace que su vida útil decaiga rápidamente, pese a los esfuerzos y ligeros movimientos que se han efectuado en la sonda.
Debido a esto, desde la ESA se tomó la decisión de activar y usar sin descanso todos los instrumentos científicos que llevaba la sonda a bordo (normalmente después de un descenso primero se comprueba el estado de todos los subsistemas y se van activando paulatinamente). Durante estos días el módulo a podido utilizar sus instrumentos a fondo, transmitiéndonos una cantidad de información de la superficie del cometa sin precedentes que tendrán que ser analizados durante los próximos años.

Actualmente, Philae ha activado su hibernación debido a la reducida capacidad de sus baterías, a la espera de poder recargarlas o al menos con el objetivo de permanecer “con vida” hasta recibir más luz.
Con un poco (o mucho) de suerte, los sistemas de la sonda sobrevivirán unos meses, y cuando el cometa se acerque al Sol (su perihelio, es decir el momento en el que esté más cerca del Sol, se producirá en agosto de 2015) el módulo tendrá una iluminación mucho mayor de la que tiene ahora y podría volver a entrar en funcionamiento. Por ello justo antes de que el módulo entrase en hibernación se movió ligeramente, alzándola 4 cm y rotándola unos 35 grados para maximizar la luz que reciben sus paneles solares. Aunque esto es bastante improbable lamentablemente. Mientras, la sonda Rosetta continuará estos días llamando a su progenitora por si ésta se reactiva.

A pesar de esta desilusión final, que ha traído que la vida de Philae haya sido bastante más breve de lo esperado únicamente como consecuencia del lugar donde se ha posado, hay que remarcar que la misión ha sido un gran éxito. Por primera vez se ha posado un módulo sobre la superficie de un cometa (aunque no habría que olvidar a la sonda japonesa Hayabusa, que después de mil y una penurias consiguió traer muestras de la superficie de otro cometa); se ha recogido una gran cantidad de información sobre la superficie donde se ha posado, información que tardará años en analizarse al completo y que traerá un mayor conocimiento sobre cómo es la superficie de estos cuerpos, la cual permanece prácticamente inalterada durante millones de años; y actualmente seguimos teniendo a la sonda Rosetta orbitando alrededor del cometa, produciendo un estudio detallado del mismo y de cómo evoluciona a medida que se va acercando al Sol. Todavía queda mucha misión durante los próximos meses.

Antes de terminar, y como casi con total seguridad mucha gente estará pensando en cuánto puede costar una misión de este estilo o si está justificado este gasto (ya que recordemos que al ser de la ESA, involucra a todos los países que estamos en la misma), conviene dejar unos números:
El coste de la misión ha sido de unos 1400 millones de euros, involucrando directamente a 2000 personas entre industria e instituciones científicas, e indirectamente a muchos más sectores industriales o científicos. ¿Cuánto es esto en comparación? podemos decir que es prácticamente el mismo gasto que construir 4 aviones Airbus A380, y que ha significado un coste de unos 3.5€ por habitante europeo (es decir, inferior a la mitad de un ticket de cine actual).
Afortunadamente, la mayor parte de este gasto ha retornado a distintas empresas de los paises europeos durante la construcción de la sonda.

Aquí un enlace con varias preguntas típicas que la ESA responde sobre la misión Rosetta (en inglés).

En el blog de Eureka podéis encontrar información más detallada de toda la misión y los últimos acontecimientos de la misma.

Un comentario en “Crónica de un aterrizaje histórico

  1. Me parece algo muy interesante, algo que no llega a la luz debido al gran desastre que podría ocacionar.

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