JÚPITER

Después de décadas de espera y de propuestas que parecían condenadas al olvido, la sonda Europa Clipper ya está en camino hacia el sistema joviano. Su lanzamiento marca el inicio de una nueva etapa de la NASA en la exploración de los mundos oceánicos del sistema solar, lugares que podrían albergar las condiciones necesarias para la vida. En los próximos años la nave recorrerá el espacio interplanetario hasta alcanzar Júpiter en 2030, donde comenzará a desvelar los secretos de Europa, la luna helada que esconde bajo su superficie un océano global.

El 14 de octubre de 2024, un cohete Falcon Heavy Block 5 de SpaceX despegó desde la rampa 39A del Centro Espacial Kennedy en Florida, llevando a bordo esta misión de tipo Flagship de la NASA. Se trata de una de las exploraciones más ambiciosas de las últimas décadas, diseñada para responder a una de las preguntas más importantes de la ciencia planetaria: ¿reúne el océano de Europa las condiciones adecuadas para la vida? Tras colocarse en una órbita de aparcamiento terrestre, la segunda etapa del Falcon Heavy ejecutó una maniobra que situó a la nave en trayectoria de escape, rumbo a Marte. Allí realizará en febrero de 2025 una maniobra de asistencia gravitatoria, a la que seguirá un sobrevuelo de la Tierra en diciembre de 2026. Con esta compleja ruta interplanetaria, Europa Clipper alcanzará Júpiter en abril de 2030, un año antes que la sonda europea JUICE, que fue lanzada en abril de 2023.

La estrategia de vuelo fue cuidadosamente elegida. Originalmente, el plan era lanzar la misión en un cohete SLS Block 1 de la NASA, lo que habría permitido un trayecto directo hasta Júpiter en poco más de dos años. Sin embargo, los continuos retrasos y costes del SLS llevaron a optar por el Falcon Heavy, que, aunque menos potente, ofrece una opción viable y más económica. El precio a pagar es una ruta más larga, que se apoya en las asistencias gravitatorias de Marte y la Tierra para ganar la velocidad necesaria antes de alcanzar el sistema joviano.

La misión principal de Europa Clipper es determinar las propiedades del océano interior de Europa y comprender si ese entorno podría ser habitable. Con un diámetro de 3.122 km, apenas algo menor que la Luna terrestre, Europa posee sin embargo el doble de agua que todos los océanos de la Tierra juntos, la mayor parte en estado líquido bajo una corteza de hielo de entre 10 y 40 km de espesor. Las fuerzas de marea provocadas por la enorme gravedad de Júpiter generan calor en su interior, manteniendo el océano líquido y en constante interacción con la superficie helada.

Europa es uno de los mejores candidatos del sistema solar en la búsqueda de vida extraterrestre. Sin embargo, explorarla directamente supone un desafío enorme: el satélite orbita dentro de los potentes cinturones de radiación jovianos, lo que limita la vida útil de cualquier nave en su superficie u órbita. Por ello, la NASA diseñó una estrategia intermedia: en lugar de situar a Europa Clipper en órbita de Europa, la nave permanecerá orbitando Júpiter y realizará 49 sobrevuelos cercanos, algunos a tan solo 25 km de altitud sobre la superficie helada. Esta técnica permitirá obtener datos de alta resolución minimizando la exposición acumulada a la radiación.

Características de la nave

Europa Clipper es una nave de gran tamaño, con una masa total de 5,8 toneladas al lanzamiento, incluyendo 2,75 toneladas de combustible. Su estructura principal está formada por un cilindro central de 3 m de largo y 1,5 m de diámetro, que alberga los tanques de combustible y oxidante. Sobre este se sitúa la caja de aviónica, fabricada en una aleación de aluminio y zinc con paredes de 9,2 mm de espesor, diseñada para resistir la radiación del entorno joviano.

La sonda cuenta con una antena de alta ganancia de 3 m de diámetro para transmitir los datos a la Tierra a través de la Red de Espacio Profundo de la NASA. El sistema de propulsión incluye 24 propulsores de hidrazina de 22 N de empuje, distribuidos en grupos de cuatro en los extremos de mástiles que sobresalen de la estructura principal.

Uno de los elementos más llamativos son sus enormes paneles solares, de 14,2 m de largo y 4,1 m de ancho cada uno. En conjunto suman una superficie de 90 m², necesaria para generar la energía suficiente a 5 UA del Sol, donde la intensidad de la luz solar es apenas un 4% de la que recibimos en la Tierra. Estos paneles, construidos por Airbus Defence and Space en Europa, convierten a Europa Clipper en la tercera misión con energía solar que opera en el sistema joviano, después de Juno y JUICE.

El mástil del magnetómetro mide 8,55 m, mientras que las antenas del radar, situadas en los paneles solares, alcanzan los 17,6 m. Con los paneles desplegados, la envergadura de la nave supera los 30 m, lo que la convierte en una de las sondas más grandes jamás construidas para la exploración planetaria.

Instrumentación científica

Europa Clipper transporta nueve instrumentos científicos principales que abordarán distintos aspectos de la geología, química, atmósfera y entorno de Europa:

• REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface): un radar de doble frecuencia capaz de sondear hasta 35 km bajo la superficie, midiendo el espesor de la corteza helada y detectando posibles lagos internos.
• MISE (Mapping Imaging Spectrometer for Europa): un espectrómetro infrarrojo que cartografiará la composición superficial, con especial atención a los materiales que puedan proceder del océano interior.
• E-THEMIS (Europa Thermal Emission Imaging System): cámara infrarroja que elaborará mapas térmicos de la superficie para identificar zonas activas y estudiar la transferencia de calor.
• EIS (Europa Imaging System): sistema de dos cámaras, gran angular (WAC) y de alta resolución (NAC), que generará un mapa del 80% de la superficie de Europa, con hasta 25 m por píxel en las regiones de mayor interés.
• Europa-UVS (Ultraviolet Spectrograph): espectrógrafo ultravioleta diseñado para detectar posibles géiseres de agua y estudiar la tenue exosfera de Europa.
• MASPEX (Mass Spectrometer for Planetary Exploration/Europa): espectrómetro de masas que analizará la composición química de partículas y gases, tanto de géiseres como de la atmósfera.
• SUDA (SUrface Dust Analyzer): medirá partículas de polvo eyectadas desde la superficie o procedentes de posibles plumas de agua.
• ECM (Europa Clipper Magnetometer): estudiará los cambios en el campo magnético inducidos por el océano salino interno, lo que permitirá inferir su volumen, salinidad y profundidad.
• PIMS (Plasma Instrument for Magnetic Sounding): complementará al magnetómetro midiendo el plasma alrededor de Europa para separar los efectos locales de los inducidos por el océano.

Además, la misión realizará experimentos de radio ciencia para estudiar la gravedad y la estructura interna del satélite.

Trayectoria hacia Júpiter

El camino de Europa Clipper hasta Júpiter será largo y meticulosamente calculado. Tras el sobrevuelo de Marte en febrero de 2025 y el de la Tierra en diciembre de 2026, la sonda quedará en una trayectoria directa hacia el sistema joviano. En abril de 2030 encenderá sus motores para insertarse en órbita alrededor de Júpiter. El primer sobrevuelo cercano de Europa tendrá lugar en marzo de 2031, y a lo largo de tres años realizará un total de 49 encuentros a altitudes que variarán entre 25 y 100 km.

El objetivo es aprovechar cada sobrevuelo para cubrir diferentes regiones del satélite: llanuras heladas, crestas y fracturas, regiones con depósitos recientes y áreas donde se sospecha que el océano podría estar en contacto con la superficie. Los sobrevuelos también permitirán estudiar cómo la radiación de Júpiter afecta a la superficie de Europa y cómo esta se renueva con el tiempo.

Lo que está en juego

La misión Europa Clipper es considerada de tipo Flagship, la categoría más ambiciosa y costosa de la NASA. Su desarrollo ha superado los 5.200 millones de dólares y ha requerido casi dos décadas de planificación, rediseños y debates políticos. Su importancia científica es enorme: nunca antes una nave espacial había llevado un conjunto tan avanzado de instrumentos para estudiar un mundo oceánico.

Si bien Europa Clipper no está diseñada para detectar vida directamente, sus datos serán necesarios para evaluar si el océano de Europa posee las condiciones adecuadas para la biología. Conocer la salinidad, profundidad, temperatura y la posible existencia de compuestos orgánicos en contacto con la superficie nos acercará a responder si este océano puede ser un entorno habitable.

De cumplirse el calendario, en 2034 la misión primaria habrá concluido. Entonces, si la nave sigue operativa, podría prolongarse hasta agotar su combustible. Para evitar cualquier riesgo de contaminación biológica en Europa, el plan es desorbitar la nave y hacerla impactar contra Ganímedes, cuya corteza helada es mucho más gruesa y no presenta contacto directo con un océano interior.

Un nuevo capítulo en la exploración del sistema solar

Con el despegue de Europa Clipper, comienza una de las aventuras más esperadas de la exploración planetaria. Durante años, esta misión nos proporcionará imágenes e información sin precedentes sobre uno de los lugares más intrigantes del sistema solar. Mientras la comunidad científica prepara sus modelos y teorías para interpretar los datos, los aficionados al espacio cuentan los días para que la nave alcance su destino.

En menos de una década, podremos empezar a resolver una de las grandes preguntas de la astrobiología: ¿podría el océano de Europa albergar vida? La respuesta está aún por llegar, pero el viaje ya ha comenzado.

Más información:
– Página de la misión de la NASA
– Página de la misión del JPL