Hera

En ruta hacia el asteroide doble Didymos desde 2024, Hera analizará el impacto de DART en Dimorfo para validar técnicas de defensa planetaria

Misión en ruta a su destino

Objetivos:
Órbita del sistema de asteroides Dídimo y Dimorfo

Nave espacial:
Hera y dos cubesats Juventas y Milani

Fecha de lanzamiento:
7 de octubre de 2024

Lanzador:
Falcon 9

Lugar de lanzamiento:
Vandenberg, California, EE.UU.

Control de misión:
ESA

Hera es la misión europea destinada a completar el experimento internacional AIDA, iniciado con el impacto de la sonda DART de la NASA contra el satélite Dimorfo en 2022. Su objetivo es caracterizar de forma directa la masa, forma, estructura interna y superficie del pequeño cuerpo, así como medir con precisión el cambio de órbita producido por el impacto. Para ello, la nave combina un conjunto de instrumentos científicos junto con dos cubesats que ampliarán la cobertura del sistema de asteroides doble Dídimo y Dimorfo. Lanzada en 2024 y actualmente en fase de crucero, Hera constituye la primera misión europea diseñada específicamente para validación de técnicas de defensa planetaria.

Deimos visto por la cámara AFC de Hera a unos 1.000 kilómetros de distancia durante el sobrevuelo del 12 de marzo de 2025. La imagen, originalmente en blanco y negro, fue coloreada utilizando datos reales de Marte. Créditos: ESA.
Representación artística de Hera durante su fase de crucero, con los paneles solares desplegados y la antena de alta ganancia orientada hacia la Tierra. Créditos: ESA
Representación artística de las operaciones de Hera en el sistema Didymos, acompañada por los cubesats Milani y Juventas dedicados al estudio espectral y radar del asteroide Dimorfo. Créditos: ESA

Objetivos de la misión Hera

La misión Hera tiene como objetivo completar el experimento internacional AIDA caracterizando con precisión el sistema doble 65803 Dídimo y su satélite Dimorfo tras el impacto de DART en 2022. La variación del periodo orbital observada desde Tierra demuestra el éxito del impacto, pero no permite conocer los parámetros físicos que controlaron la transferencia de momento. Hera obtendrá las mediciones necesarias para cuantificar este proceso y reconstruir las propiedades dinámicas del sistema.

Un objetivo central es determinar la masa de Dimorfo y la forma tridimensional de ambos cuerpos. Estos parámetros son esenciales para evaluar la eficiencia del impacto y para interpretar la geometría del cráter generado por DART. La cartografía detallada permitirá analizar la distribución del regolito, el tamaño y la abundancia de bloques, la rugosidad superficial y la posible heterogeneidad de materiales.

Hera también estudiará la estructura interna del satélite mediante experimentos combinados de radar, gravimetría e imágenes de alta resolución. Estas mediciones permitirán distinguir entre un cuerpo monolítico y un ensamblaje de fragmentos poco cohesionados, un aspecto fundamental para comprender la respuesta mecánica de pequeños cuerpos a impactos de alta velocidad y para modelizar su evolución orbital.

La misión caracterizará además las propiedades térmicas y espectrales del sistema, analizará la dinámica de rotación y aportará datos para estudiar procesos de evolución lenta como el efecto BYORP. Los cubesats Milani y Juventas ampliarán la cobertura espacial y proporcionarán mediciones desde distintas geometrías, reforzando la reconstrucción física y dinámica del sistema binario.

Características de la misión Hera

Hera es una nave de estructura cúbica de 1,6 metros de arista y una masa al lanzamiento de 1081 kilogramos. Sus dos paneles solares, de cinco metros cada uno, alcanzan una envergadura de 11,5 metros y alimentan los sistemas científicos y de telecomunicaciones durante el crucero interplanetario y las operaciones cercanas al sistema Dídimo–Dimorfo. La antena de alta ganancia en banda X asegura la transmisión de datos desde distancias heliocéntricas superiores a cien millones de kilómetros.

El control de actitud se basa en 16 propulsores de hidrazina de diez newton situados en las esquinas del cuerpo principal, junto con seis propulsores adicionales para maniobras de corrección de trayectoria. Esta configuración permite mantener la orientación y ejecutar maniobras precisas en un entorno donde la gravedad del sistema binario es extremadamente baja. Toda la nave está protegida por aislamiento multicapa para garantizar la estabilidad térmica durante el recorrido hacia su destino.

El diseño científico de Hera integra cámaras, sensores térmicos, espectrales y un sistema lidar montados en la cara superior de la plataforma, con campos de visión orientados a la reconstrucción geométrica y a la navegación óptica. La misión incorpora además dos cubesats interplanetarios que realizarán observaciones complementarias desde posiciones independientes alrededor de Dimorfo. La dinámica de operación se basa en trayectorias cercanas al baricentro del sistema, con velocidades relativas de pocos centímetros por segundo, lo que exige una navegación continua y un control fino de los instrumentos.

Instrumentación científica

El instrumento principal de la misión es la cámara de encuadre AFC, diseñada para obtener imágenes en el visible con resolución métrica y servir como referencia para la navegación óptica en las aproximaciones al sistema. Su campo de visión y configuración geométrica permiten generar modelos tridimensionales de Dídimo y Dimorfo y cartografiar el cráter producido por el impacto de DART con precisión suficiente para estudiar la distribución del regolito y la morfología resultante.

La cámara térmica TIRI, desarrollada en colaboración con la agencia espacial japonesa, opera en el infrarrojo medio y permite analizar la inercia térmica, las variaciones de temperatura superficial y la textura del regolito. Estas mediciones aportan información sobre la porosidad y el tamaño característico de los granos, dos parámetros fundamentales para interpretar la respuesta del satélite al impacto. El espectrómetro hiperespectral Hyperscout H completa el estudio de la superficie mediante la obtención de cubos de datos en múltiples longitudes de onda, útiles para detectar heterogeneidades composicionales entre los dos cuerpos del sistema.

La nave incluye también un altímetro láser PALT y un sistema lidar destinados a reconstruir la topografía con resolución de aproximadamente un metro y a asistir en la navegación durante los sobrevuelos bajos. La cámara SMC proporciona imágenes de supervisión estructural y se emplea para verificar el despliegue de los cubesats y el estado general de la nave en operaciones prolongadas.

Cubesats Milani y Juventas

Hera transporta dos cubesats interplanetarios que complementarán las observaciones de la nave principal mediante mediciones realizadas desde posiciones cercanas al sistema Dídimo–Dimorfo. Ambos viajarán acoplados a la plataforma durante el crucero y serán liberados una vez iniciada la fase de operaciones de proximidad. Su función es ampliar la cobertura geométrica del sistema, obtener datos desde ángulos inaccesibles para la nave principal y ejecutar experimentos específicos que requieren trayectorias independientes o descensos controlados hacia el satélite.

Milani, desarrollado por un consorcio europeo, está equipado con la cámara espectral ASPECT, capaz de obtener imágenes en visible e infrarrojo cercano para estudiar la composición superficial y la distribución del regolito. Incluye además el detector de polvo VISTA y un pequeño lidar para apoyo a la navegación. Su trayectoria prevista le permitirá realizar sobrevuelos de pocos kilómetros sobre Dimorfo y observar variaciones espectrales asociadas al cráter de DART, así como posibles diferencias composicionales entre el interior y el exterior del satélite.

Juventas incorpora el radar JuRa, diseñado para sondear el interior de Dimorfo mediante el uso de antenas desplegables de baja frecuencia. Este instrumento permitirá determinar si el satélite es un cuerpo consolidado o una estructura formada por fragmentos poco cohesionados. Juventas incluye también el gravímetro GRASS, destinado a medir el campo gravitatorio local y mejorar la estimación de la masa del sistema. Durante la fase final de la misión, el cubesat intentará un descenso controlado hacia la superficie para obtener mediciones in situ que no pueden obtenerse desde la nave principal.

Antecedentes de la misión Hera

La misión Hera se desarrolló a partir de una serie de propuestas europeas centradas en el estudio de asteroides cercanos a la Tierra y en la evaluación de técnicas de desviación mediante impacto controlado. A comienzos de la década de 2000 la ESA trabajó en el concepto Don Quijote, una misión doble compuesta por un impactador y una nave observadora destinada a caracterizar la respuesta de un asteroide de pequeño tamaño. Aunque no llegó a aprobarse, aquel proyecto estableció la base técnica y científica para misiones posteriores orientadas a la defensa planetaria y la exploración de cuerpos menores.

En 2015 la ESA presentó la misión AIM como contribución europea al experimento internacional AIDA en colaboración con la NASA. AIM debía llegar al sistema de Dídimo antes del impacto de DART y observar en directo la colisión, complementando las mediciones terrestres con un conjunto de instrumentos dedicados al seguimiento de la eyección de material y la formación del cráter. Sin embargo, en 2016 la misión fue cancelada por motivos presupuestarios. AIDA continuó con la misión DART, pero la ausencia de un observador cercano limitaba la capacidad de reconstruir con precisión la transferencia de momento y los procesos físicos involucrados en la modificación de la órbita de Dimorfo.

Tras la cancelación de AIM, la ESA reformuló el proyecto bajo un diseño más compacto y con un coste reducido, dando lugar a Hera. El nuevo planteamiento situaba la llegada de la nave varios años después del impacto, lo que permitía estudiar el cráter formado por DART, medir la masa del satélite y analizar el entorno del sistema sin necesidad de observar la colisión en tiempo real. La incorporación de dos cubesats interplanetarios y la mejora de los instrumentos ópticos, térmicos y radar añadieron nuevas capacidades que no estaban previstas en el diseño original de AIM.

El contexto de Hera se enmarca también en el avance del estudio de pequeños cuerpos realizado por misiones recientes como Rosetta, Hayabusa2 y OSIRIS-REx, que demostraron la complejidad estructural de los asteroides de pequeño tamaño y la diversidad de sus propiedades físicas. Estas misiones proporcionaron información sobre la porosidad, el comportamiento del regolito y la dinámica de partículas en microgravedad, datos que resultan imprescindibles para poder interpretar el efecto del impacto de DART sobre Dimorfo y para diseñar estrategias de defensa planetaria eficientes basadas en modelos realistas.

Desarrollo de la misión Hera

Lanzamiento de la misión Hera

La misión Hera despegó el 7 de octubre de 2024 a bordo de un Falcon 9 desde la rampa SLC-40 de Cabo Cañaveral. El lanzador situó a la nave en una trayectoria de escape heliocéntrica tras dos encendidos de la segunda etapa, alcanzando una velocidad hiperbólica de 5,6 kilómetros por segundo. Esta inserción permitió a la nave iniciar su fase de crucero sin necesidad de asistencia gravitatoria terrestre. El diseño térmico y estructural de la nave quedó verificado durante los primeros días tras la separación, junto con la activación progresiva de los sistemas de control de actitud y del conjunto instrumental. La primera fase de navegación incluyó maniobras menores de corrección para ajustar la trayectoria nominal hacia su encuentro con Marte.

Sobrevuelo de Marte

El 12 de marzo de 2025 Hera realizó un sobrevuelo del planeta Marte a unos 6000 kilómetros de distancia. Durante esta maniobra la nave aprovechó la gravedad del planeta para modificar su inclinación orbital y optimizar la ruta hacia el sistema Dídimo–Dimorfo. La cámara AFC obtuvo imágenes de Deimos desde aproximadamente 1000 kilómetros, incluyendo una serie de vistas coloreadas utilizando datos reales de Marte para contextualizar la geometría del encuentro. La cámara térmica TIRI registró observaciones en el infrarrojo medio que mostraron diferencias de temperatura entre Deimos y la superficie marciana, información útil para evaluar la respuesta térmica de un pequeño cuerpo en distintas condiciones de iluminación. Tras el sobrevuelo, Hera realizó una maniobra de corrección profunda para ajustar su órbita heliocéntrica de acuerdo con la ventana de llegada prevista en 2026.

Estado actual de Hera y llegada prevista en diciembre de 2026

Tras el sobrevuelo de Marte y las maniobras de ajuste posteriores, Hera continúa en fase de crucero interplanetario siguiendo una trayectoria heliocéntrica que llevará a la nave hasta el entorno del sistema Dídimo-Dimorfo en diciembre de 2026. A medida que se acerque al sistema binario, Hera reducirá su velocidad relativa y comenzará las primeras campañas de observación desde larga distancia, destinadas a refinar la localización del baricentro del sistema y ajustar la dinámica de aproximación. La llegada en 2026 marcará el inicio de las operaciones científicas y del despliegue de los cubesats, que aportarán observaciones complementarias desde diferentes geometrías alrededor del satélite Dimorfo.