La misión Lucy de la NASA despega con éxito rumbo a los asteroides troyanos de Júpiter

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El pasado sábado 16 de octubre la sonda Lucy de la NASA despegó con éxito a bordo de un lanzador Atlas-V de ULA desde Cabo Cañaveral rumbo al sistema solar exterior para estudiar los asteroides troyanos durante los próximos 12 años y 4.000 millones de km.

Los asteroides troyanos son aquellos que se encuentran en los puntos de Lagrange L4 y L5 de la órbita de un planeta, en este caso de Júpiter, esto es, 60º por delante y 60º por detrás del gigante gaseoso. Aunque se les denomine también troyanos, a los que se encuentran en el punto L4 también se les denomina griegos o el grupo de Aquiles.

Impresión artística de la sonda Lucy. Créditos: NASA/GSFC

Para llegar hasta allí, la sonda deberá de realizar dos asistencias gravitatorias con nuestro planeta y en abril de 2025 realizará un encuentro con el asteroide Donaldjohanson del cinturón de asteroides (situado entre Marte y Júpiter). A continuación llegará al punto L4 donde sobrevolará los troyanos Eurybates (y su luna Queta) y Polymele en 2027 y Leucus y Orus en 2028. Después deberá realizar otra asistencia gravitatoria con la Tierra para llegar al punto L5 donde sobrevolará Patroclus y su luna Menoetius en 2033.

Objetivos de la misión Lucy. Créditos: NASA/GSFC

La misión, con un coste de 980 millones de dólares, es la 13º misión del programa de bajo coste Discovery de la NASA y la segunda misión del programa, tras la misión Juno a Júpiter, con destino al sistema solar exterior.

La sonda Lucy tiene una masa total de 1550 kg y cuenta con 3 instrumentos principales, derivados de otros ya usados en otras misiones anteriores: el instrumento L’RALPH que consta del espectrómetro y cámara infrarroja LISA y de la cámara a color MVIC, la cámara de alta resolución L’LORRI y el espectrómetro infrarrojo L’TES. Además de otras cámaras de navegación lleva el instrumento Lucy Radio para estudiar la masa de los cuerpos visitados.

Los asteroides troyanos son cuerpos heterogéneos de composiciones muy diferentes y algunos con órbitas inestables, que se creen fueron capturados después de la formación del sistema solar durante la migración planetaria hace 400 millones de años provocada por Júpiter y Saturno. Según el modelo de Niza, la teoría de formación del sistema solar más extendida, el caos reinó durante la formación temprana del sistema solar, y encontrar objetos con composiciones diferentes a los que se pueden encontrar en el cinturón de asteroides principal situado entre las órbitas de Marte y Júpiter refutaría en algún punto más esta teoría.

Impresión artística de los asteroides troyanos de Júpiter. Créditos: NASA/WISE
Localización de los asteroides del Cinturón de Asteroides principal y los asteroides troyanos de Júpiter. Créditos: Diogo Sergio.

Lucy toma su nombre de los restos del ancestro humano de 3,2 millones de años de antigüedad encontrado en Etiopía hace medio siglo. El descubridor, Donald Johanson (quien da su nombre al primer objeto de estudio de esta misión) se inspiró en la canción de los Beatles «Lucy in the sky with diamonds» publicada en 1967 para nombrar al fósil. Por ello, se puede decir, que la misión de la sonda Lucy será la de investigar estos cuerpos «fósiles» del sistema solar y poder entender mejor cómo se formaron los planetas y la actual distribución del sistema solar. Doce años tiene por delante.

Imagen del lanzamiento del cohete Atlas-V con la misión Lucy rumbo a los asteroides troyanos. Créditos: NASA

La sonda OSIRIS-REx recoge muestras del asteroide Bennu

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Secuencia de imáges del momento TAG «Touch-And-Go» de la maniobra de recogida de muestras del asteroide Bennu por la sonda Osiris-Rex, Créditos: NASA/Goddard/University of Arizona

La sonda OSIRIS-REx ha conseguido recoger muestras del asteroide Bennu el pasado 20 de octubre tal como estaba previsto. Por medio de su brazo TAGSAM, la maniobra de recogida de muestras fue todo un éxito.

Recogieron tanto regolito y muestras que la tapa del contenedor de las muestras no se ha cerrado aún, desprendiéndose lentamente de su interior las muestras según muestra la cámara de la sonda. Se calcula que puede haber centenares de gramos recogidos de una profundidad máxima de hasta 48 centímetros.

Esta semana está previsto el cerrado y sellado del contenedor de las muestras antes de introducirlo en la cápsula de retorno, paso clave antes de partir de vuelta a la Tierra, con llegada prevista para septiembre de 2023.

La misión, lanzada mediante un cohete Atlas V en septiembre de 2016, tiene una masa de 2.110 kg, es la tercera sonda del Programa New Frontiers de la NASA, tras las misiones Juno a Júpiter y la New Horizons a Plutón y más allá.

La sonda es la tercera misión de recogida de muestras enviada a algún asteroide tras las dos misiones japonesas Hayabusa. La primera de ellas, la sonda Hayabusa 1 retornó muestras del asteroide Itokawa en julio de 2010, mientras que la misión Hayabusa 2, aún en activo, recogió muestras del asteroide Ryugu el 22 de febrero de 2019 y aterrizarán el 6 de diciembre de este año en Australia.

Aunque la misión es la primera de la NASA en recoger muestras de un asteroide, es el segundo asteroide al que logra «tocar» o aterrizar en su superficie. La sonda NEAR, rebautizada como NEAR Shoemaker, lleva inactiva desde febrero del año 2001 sobre la superficie del asteroide Eros.

Así es la superficie del asteroide Bennu a tan solo 40 metros de distancia

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La sonda OSIRIS-REx de la NASA ha realizado su segundo acercamiento cercano a la superficie del asteroide Bennu antes de la misión de recogida de muestras prevista para el próximo 20 de octubre de 2020 en la zona denominada «Nightingale».

Estas imágenes muestran una secuencia de 13 minutos y medio. Empieza a una distancia de 128 metros sobre la superficie y llega tan solo hasta los 44 metros. El brazo robot será el encargado de recoger las muestras de la superficie. Créditos: NASA.

Para realizar estos acercamientos cercanos, la sonda realiza varias maniobras para salir de su órbita a un punto intermedio y acercarse hasta los 40 metros de distancia de la superficie, antes de otra maniobra para alejarse del asteroide.

Secuencia de acercamiento de la sonda Osiris Rex para reconocimiento de la zona seleccionada para el primer intento de recogida de muestras. Créditos: NASA.

Bennu tiene 492 metros de diámetro, es un asteroide carbonáceo de tipo B y próximo a la Tierra, con una órbita alrededor del Sol que va desde los 135 a los 210 millones de kilómetros de distancia. (de 0,9 a 1,4 Unidades Astronómicas).

La sonda OSIRIS-REx es la primera misión de la NASA para la recogida y retorno de muestras a un asteroide. Se espera que recoja un mínimo de 60 gramos y abandone el asteroide antes de octubre de 2022. Con suerte las muestras estarían en la Tierra en septiembre de 2023. Solo Japón ha intentado misiones de este tipo, con las sondas Hayabusa y Hayabusa 2 a los asteroides Itokawa y Ryugu. La primera de ellas retornó a la Tierra con muestras de Itokawa en 2010 y Hayabusa actualmente está orbitando Ryugu.

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Animación de la secuencia de recogida de muestras de la sonda OSIRIS-REx mediante el brazo TAGSAM

Japón graba el primer vídeo desde la superficie de un asteroide

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El pasado jueves la Agencia Espacial japonesa JAXA consiguió retransmitir el primer vídeo desde la superficie del asteroide Ryugu a través de uno de sus tres minirover, uno de los Minerva II1, perteneciente a la misión Hayabusa 2. La misión consiste en la recogida y retorno a nuestro planeta de muestras de esta pequeña roca que forma parte del grupo de asteroides Apolo, cuya órbita es muy cercana a la de la Tierra. La sonda lleva orbitando el asteroide desde junio de este año.

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Los anillos del asteroide Cariclo

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En el año 2013 se descubrieron dos pequeños anillos alrededor de un cuerpo menor por primera vez. Cariclo es el mayor de la familia de los centauros1, cuerpos que orbitan el Sol más allá de la órbita de Júpiter. Cariclo, con un diámetro entre los 240 y 300 kilómetros, orbita nuestra estrella entre las órbitas de Saturno y Urano, sobrepasando ésta última debido a la gran excentricidad de su órbita.

El asteroide Cariclo
El asteroide Cariclo. Las imágenes son representaciones artísticas.

La existencia de los anillos, llamados temporalmente como los dos ríos sudamericanos Oyapoque y Chuí, es todo un misterio. Hasta su descubrimiento solo se conocían los anillos de los planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Pues un reciente estudio publicado en la revista científica The Astrophysical Journal por dos investigadores japoneses sugiere alguna posibilidad de la existencia de una luna pastora entre los anillos para mantener la órbita estable del anillo interior. Las simulaciones de la composición e interacción de las partículas del anillo sugiere una densidad de apenas la mitad que la densidad del propio Cariclo y en el caso de ser así, establecen que la vida de este anillo interior podría estar entre un año y cien años.

Impresión artística del asteroide Cariclo y sus anillos.
Impresión artística del asteroide Cariclo y sus anillos. Créditos: ESO/L. Calçada/Nick Risinger

Los anillos están separados de la superficie de Cariclo casi 300km y el ancho de los mismos es de siete kilómetros el interior y apenas tres kilómetros el exterior, separados uno del otro en nueve kilómetros. La formación de los mismos estaría relacionada con algún tipo de colisión reciente en el asteroide. Probablemente en nuestra corta existencia no veamos a ninguna sonda espacial acercarse por allí a estudiarlo y fotografiarlo pero en caso contrario, ¿seguirá Cariclo teniendo anillos?

Simulación de Cariclo y sus anillos
Simulación de Cariclo y sus anillos. Créditos: Shugo Michikoshi y Eiichiro Kokubo

 

Nota:
1 – Los centauros son cuerpos pequeños de órbitas inestables que se encuentran en las zonas más externas del Sistema Solar y que cruzan las órbitas de planetas gigantes. Los centauros son distintos de los asteroides del cinturón principal, mucho más numerosos, que se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter y podrían provenir del Cinturón de Kuiper. Tienen ese nombre porque, al igual que los centauros en la mitología antigua comparten las características de dos «especies» diferentes, en este caso sería de los cometas y de los asteroides. Cariclo parece más un asteroide y no parece tener actividad cometaria.

Referencias:
– Primer sistema de anillos descubierto alrededor de un asteroide. ESO.
– Simulating the Smallest Ring World of Chariklo. Shugo Michikoshi y Eiichiro Kokubo. The Astrophysical Journal Letters. 3 de marzo de 2017.