Desde 2014, el telescopio espacial Hubble ha estado observando las dinámicas atmosféricas de los gigantes gaseosos del sistema solar, los planetas Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, gracias al programa OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy). Este proyecto, que cumple una década de operaciones en 2024, ha generado un archivo sin precedentes de imágenes y datos que revelan los cambios y fenómenos que ocurren en las atmósferas de estos planetas a lo largo del tiempo.
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.
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.
Europa Clipper transporta nueve instrumentos científicos principales que abordarán distintos aspectos de la geología, química, atmósfera y entorno de Europa:
Además, la misión realizará experimentos de radio ciencia para estudiar la gravedad y la estructura interna del satélite.
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.
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.
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
La nave espacial DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA acaba de echar un primer vistazo a Didymos, el sistema de asteroides doble que incluye su objetivo, Dimorphos. El próximo 26 de septiembre, DART se estrellará intencionadamente contra Dimorphos, una miniluna asteroide de Didymos. Aunque el asteroide no supone ninguna amenaza para la Tierra, se trata de la primera prueba mundial de la técnica de impacto cinético, que consiste en utilizar una nave espacial para desviar un asteroide con fines de defensa planetaria.
El telescopio espacial James Webb ha tomado su primera imagen directa de un exoplaneta, un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. El exoplaneta, HIP 65425 b, es un gigante gaseoso que orbita alrededor de una estrella de tipo A, tiene una masa de unas nueve veces la de Júpiter y se encuentra a unos 355 años luz de la Tierra. Aunque el planeta no tiene prácticamente ninguna posibilidad de ser habitable, los datos de estas observaciones demuestran lo poderosa que será la herramienta del JWST para estudiar los exoplanetas.
El planeta fue descubierto originalmente en 2017 con el coronógrafo Sphere (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) instalado en el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral situado en Chile, que tomó imágenes de él utilizando longitudes de onda infrarrojas cortas de luz. Los astrónomos estaban interesados en observar este planeta con el JWST, ya que la capacidad del telescopio para ver en longitudes de onda infrarrojas más largas puede revelar nuevos detalles que los telescopios terrestres no podrían detectar.
Las nuevas observaciones de este planeta formaron parte del Ciclo Primero de observaciones del JWST, que permite a los astrónomos y aficionados tener acceso inmediato a los primeros datos de observaciones científicas específicas del JWST. El público puede ver y comprender la increíble gama de ciencia que este telescopio es capaz de realizar, y los astrónomos de todo el mundo tendrán la oportunidad de analizar los datos y planificar observaciones de seguimiento.
Además, estas primeras observaciones con el nuevo telescopio permiten a los astrónomos entender cómo funciona este telescopio y lo que pueden conseguir con sus observaciones.
Tomar imágenes directas de exoplanetas es un reto porque las estrellas son mucho más brillantes que los planetas. Pero el JWST lleva coronógrafos que permiten obtener imágenes directas de los exoplanetas cerca de sus estrellas. La imagen de este exoplaneta es sólo un «punto», no un gran panorama, pero estudiando ese punto, los astrónomos pueden aprender mucho sobre él. Eso incluye su color, las diferencias entre las estaciones, su rotación y si puede haber diferentes estaciones y clima.
El planeta HIP 65426 b es más de 10.000 veces más débil que su estrella anfitriona en el infrarrojo cercano, y algunos miles de veces más débil en el infrarrojo medio. Una de las claves de las observaciones del JWST es su capacidad de espectroscopia, que es la ciencia que mide la intensidad de la luz en diferentes longitudes de onda. Cuando un planeta pasa por delante de una estrella, la luz estelar atraviesa la atmósfera del planeta. Los astrónomos explicaron que si, por ejemplo, el planeta tiene sodio en su atmósfera, el espectro de la estrella, sumado al del planeta, tendrá lo que se llama una «línea de absorción» en el lugar del espectro donde se esperaría ver el sodio. Esto se debe a que diferentes elementos y moléculas absorben la luz a energías características y así es como sabemos en qué lugar del espectro podríamos esperar ver la firma del sodio (o del metano o del agua) si está presente.
Uno de los principales usos del telescopio espacial James Webb será el estudio de las atmósferas de los exoplanetas, para buscar los componentes básicos de la vida en otros lugares del Universo. La ventaja de realizar observaciones en el infrarrojo es que es en las longitudes de onda infrarrojas donde las moléculas de las atmósferas de los exoplanetas tienen el mayor número de características espectrales.
En las últimas tres décadas hemos vivido una gran revolución: los albores de la era de los exoplanetas. Si antes no conocíamos ningún planeta orbitando alrededor de estrellas lejanas y nos preguntábamos si el Sistema Solar era único, ahora sabemos que hay planetas por todas partes. A 30 de agosto hay confirmados 5.084 exoplanetas y la cifra aumenta cada día. El objetivo final del James Webb por tanto es el de encontrar un planeta con una atmósfera similar a la de la Tierra. ¿Será capaz?
Más información:
La NASA aborta el lanzamiento a falta de 40 minutos por un problema en el refrigerante de uno de los 4 motores de la etapa central del SLS (Space Launch System).
En caso de que logren solucionar el problema, la próxima oportunidad para el lanzamiento se abre el viernes 2 de septiembre a las 16:48 UTC.
El ansiado estreno del cohete más potente en servicio y la nueva cápsula que llevará a los próximos astronautas a la Luna tendrá que esperar. Durante las horas previas al lanzamiento previsto han ido apareciendo varios problemas, pero a T-40 (a falta de 40 minutos) la NASA decidió parar el reloj para intentar subsanar una deficiencia en uno de los motores RS-25 de hidrógeno líquido del cohete. Sin haber podido resolver el problema y a falta de poco tiempo para la finalización de la ventana de lanzamiento de dos horas de duración, las condiciones meteorológicas empeoraron por lo que se decidió finalmente posponer el lanzamiento.
El equipo de la NASA espera analizar toda la información obtenida y en caso de poder solucionar el problema desde la misma plataforma de lanzamiento, realizar el segundo intento en la próxima ventana disponible, el viernes a las 16:48 UTC o bien el lunes 5 de septiembre. En caso de que no fuera posible, tendrían que llevar de nuevo el cohete al VAB (Vehicle Assembly Building) para pruebas más exhaustivas o reemplazo del motor. Recordamos que los motores RS25 del SLS son en realidad motores usados SSME (Space Shuttle Main Engine) de los retirados transbordadores.
El astronauta de la ESA Luca Parmitano se ha dejado ver junto a otros colegas y ha declarado: «El vuelo espacial es extremadamente complejo, y hacerlo ‘bien’ es mucho más importante que hacerlo ‘a tiempo’, Muchas lecciones aprendidas para los ingenieros y, con suerte, un nuevo intento pronto.
El Programa Artemisa pretende llevar de nuevo astronautas a la superficie lunar. La esperada misión de alunizaje está programada para la tercera misión, no antes de 2025 y realizar una misión al año cada vez más exigente, alternando misiones de construcción de la estación Gateway en órbita lunar. Todo depende de esta primera misión para verificar el correcto funcionamiento tanto del SLS como de la cápsula Dragon. Para la misión de alunizaje, deberá estar lista la nave de aterrizaje tripulada Moonship, una versión de la Starship que SpaceX lleva construyendo los últimos años y que aún no han podido testear en un vuelo orbital.
