Lunas marcianas con Saturno en segundo plano

Por Ricardo Daniel González | March 2, 2018

Un vídeo realizado con imágenes obtenidas por la sonda Mars Express permite ver a las lunas marcianas Fobos y Deimos desplazándose por delante de Saturno, y varias estrellas, lo que aporta nuevos datos sobre la posición y la superficie de las misteriosas lunas marcianas.

La luna marciana Fobos, con Saturno en segundo plano, captados por instrumentos de la sonda europea Mars Express. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin

La luna marciana Fobos, con Saturno en segundo plano, captados por instrumentos de la sonda europea Mars Express. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin

Como todas las lunas, los satélites naturales de Marte son objetos enigmáticos. Aunque conocemos algo sobre su tamaño, su aspecto y su posición gracias a misiones como la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea, realmente resta saber mucho. Por ejemplo: ¿Cómo y dónde se formaron? ¿De qué están compuestas? ¿Qué hay exactamente en sus superficies? ¿Podríamos enviar un módulo de aterrizaje allí?

El último interrogante no es menor, si se tiene en cuenta que el descenso a través de la sutil atmósfera marciana es realmente un reto. La propia Agencia Espacial Europea conoce de los sinsabores de algunas misiones perdidas, como el módulo de aterrizaje Schiaparelli, de la misión ExoMars, que se estrelló durante el aterrizaje. También hubo inconvenientes con la misión conjunta con Rusia para estudiar las lunas marcianas. Asimismo, se perdió el módulo de aterrizaje Beagle 2, que integraba la misión Mars Express, que se estrelló en la superficie del llamado planeta rojo.

Secuencia de imágenes de la superficie de Fobos

Estas cinco imágenes fueron adquiridas utilizando cinco canales diferentes de la Cámara Estéreo de Alta Resolución, durante la órbita 17.342 de Mars Express, el 12 de septiembre de 2017. Pueden distinguirse diferentes áreas de la superficie de Fobos desde ángulos diferentes, lo que permitirá realizar modelos informáticos que incorporen más información. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin.

La sonda Mars Express, que además difunde imágenes de una webcam que lleva a bordo, tiene varios años estudiando Marte y sus lunas. El satélite observó recientemente tanto a Fobos, la mayor de las lunas (con 26 kilómetros de diámetro) y la más cercana al planeta, como a Deimos, su compañera menor (de 6,2 kilómetros de diámetro), para producir un vídeo y una serie de imágenes.

Detalles de la superficie de Fobos captados por la Cámara Estéreo de Alta Resolución, de Mars Express,  el 12 de septiembre de 2017. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin

Detalles de la superficie de Fobos captados por la Cámara Estéreo de Alta Resolución, de Mars Express, el 12 de septiembre de 2017. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin

En realidad, además de la divulgación de esta información que atrae interesados en la astronomía y varias ciencias planetarias, el tema no es menor. Si bien se utilizan cámaras que apuntan a determinadas estrellas, como hacían los navegantes siglos atrás, para realizar el control de actitud de la sonda, en ocasiones se dan a conocer capturas tan interesantes, como en esta ocasión.

Vista cercana de Fobos, adquirida el 28 de julio de 2008. Además de producir mapas en alta resolución de la superficie de Marte, la Cámara Estéreo de Alta Resolución de Mars Express, también pone el acento en la exploración de Fobos. Esta luna, de 27 x 22 x 18 kilómetros, ha sido fotografiada muchas veces, con el objeto que los científicos puedan comprender mejor la topografía del satélite, y así tratar de explicar sus orígenes y desarrollo. Al momento de captar la imagen, la sonda se hallaba a 351 kilómetros de distancia de la luna. Apreciamos el hemisferio norte, y la N que marca el Polo Norte, donde existen varios cráteres de impacto. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin. G. Neukum

Vista cercana de Fobos, adquirida el 28 de julio de 2008. Además de producir mapas en alta resolución de la superficie de Marte, la Cámara Estéreo de Alta Resolución de Mars Express, también pone el acento en la exploración de Fobos. Esta luna, de 27 x 22 x 18 kilómetros, ha sido fotografiada muchas veces, con el objeto que los científicos puedan comprender mejor la topografía del satélite, y así tratar de explicar sus orígenes y desarrollo. Al momento de captar la imagen, la sonda se hallaba a 351 kilómetros de distancia de la luna. Apreciamos el hemisferio norte, y la N que marca el Polo Norte, donde existen varios cráteres de impacto. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

La videosecuencia realizada por la ESA combina 30 fotogramas y, allí Fobos atraviesa el campo de visión mientras en segundo plano se aprecia Saturno, situado a unos mil millones de kilómetros de Marte.

Posicionamiento preciso

Mars Express es una veterana de la exploración, con más de 14 años trabajando en Marte. Aunque ya hay otras misiones en Marte, como MAVEN, Mars Odyssey, el Orbitador de Reconocimiento Marciano (MRO) de la NASA; la sonda Mangalyaan, de la Agencia Espacial de la India (ISRO), la ESA tiene el Satélite para el estudio de Gases Traza (TGO, por Trace Gas Orbiter) de ExoMars, la órbita elíptica casi polar de Mars Express presenta ventajas para determinadas observaciones.

En particular, su trayectoria hace que quede más cerca de Fobos que cualquier otra nave, por lo que periódicamente puede observar esta luna a unos 150 kilómetros de distancia. De hecho, en el verano (del hemisferio norte) de 2017 llegó a estar a tan sólo 115 kilómetros del satélite.

La luna marciana Deimos, en primer plano, y a la distancia, la imagen inconfundible de Saturno, captada por los instrumentos de la sonda europea Mars Express. Crédito de la imagen: ESA/DLR/Fu Berlin

La luna marciana Deimos, en primer plano, y a la distancia, la imagen inconfundible de Saturno, captada por los instrumentos de la sonda europea Mars Express. Crédito de la imagen: ESA/DLR/Fu Berlin

Las imágenes de Fobos y Saturno que conforman el vídeo fueron capturadas el 26 de noviembre de 2016 por la Cámara Estéreo de Alta Resolución de la sonda europea. Mars Express viajaba a unos 3 km/s cuando tomó las fotografías, lo que subraya la importancia de conocer la posición exacta de Fobos: a su paso la nave apenas tuvo unos segundos para fotografiar el objeto rocoso.

Los científicos trabajan de manera ingente para brindarnos información cada vez más completa sobre la ubicación de las lunas en el firmamento, que se actualiza constantemente al observarlas en contraste con las estrellas y otros cuerpos de referencia del Sistema Solar. Las posiciones calculadas pueden llegar a tener una precisión de pocos kilómetros.

¿Cómo se estudia la superficie?

Las imágenes obtenidas por Mars Express también son claves para conocer mejor la superficie y la estructura de las lunas. Además de la vista de Fobos frente a Saturno, Mars Express obtuvo imágenes de esta luna frente a una estrella de referencia el 8 de enero de 2018 (la estrella aparece rodeada en rojo en una de las imágenes que acompañan este artículo), primeros planos de la superficie horadada de Fobos el 12 de septiembre de 2017 e imágenes de Deimos con Saturno el 15 de enero de 2018.

Esta imagen fue tomada por el Canal de Súper Resolución de la Cámara Estéreo de Alta Resolución de Mars Express. En primer plano, observamos a Fobos, y en segundo plano una estrella de referencia, indicada con un círculo rojo, que permite determinar la posición de la luna. La imagen fue tomada el 8 de enero de 2018. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin.

Esta imagen fue tomada por el Canal de Súper Resolución de la Cámara Estéreo de Alta Resolución de Mars Express. En primer plano, observamos a Fobos, y en segundo plano una estrella de referencia, indicada con un círculo rojo, que permite determinar la posición de la luna. La imagen fue tomada el 8 de enero de 2018. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin.

Las imágenes de la superficie de Fobos fueron tomadas durante sobrevuelos cercanos y muestran sus irregularidades y características con todo detalle. Fobos presenta uno de los mayores cráteres de impacto, con relación a su tamaño, de todo el Sistema Solar: los 9 kilómetros de diámetro de Stickney ocupan un tercio del diámetro de la luna. Se trata del cráter más grande que se ve en estas imágenes (en el lado superior izquierdo de la luna). En la imagen a continuación, es visible en el extremo inferior derecho.

Esta impresionante vista cercana del Polo Sur Fobos fue obtenida por el Canal de Súper Resolución del instrumento Cámara Estéreo de Alta Resolución, el 26 de julio de 2008, durante la órbita 5.681 de Mars Express. La distancia entre la sonda y el centro de la luna era de 2.295 kilómetros, y la resolución de la imagen es de 20 metros por píxel. La Cámara de Súper Resolución, al tratarse de una cámara de cuadro similar a las cámaras digitales comunes que utilizamos todos, permite tomar una imagen en una simple exposición. Como está equipada con un telescopio Maksutov-Cassegrain de 975 milímetros, su resolución por píxel es cuatro veces mayor que la correspondiente a la Cámara Estéreo de Alta Resolución. Al comienzo de la misión, las agresivas condiciones térmicas del instrumento en el espacio causaron distorsión en la óptica, lo que arrojó un comportamiento inferior al esperado, con algunos difuminados y ciertos artefactos fantasmales que se podían apreciar en las imágenes en crudo. Una parte importante de esa degradación fue compensada analizando el efecto de la distorsión en imágenes de prueba, que tenían a estrellas como objetivo, y se aplicó un procesamiento correctivo. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin. G. Neukum.

Esta impresionante vista cercana del Polo Sur de Fobos fue obtenida por el Canal de Súper Resolución del instrumento Cámara Estéreo de Alta Resolución, el 26 de julio de 2008, durante la órbita 5.681 de Mars Express. La distancia entre la sonda y el centro de la luna era de 2.295 kilómetros, y la resolución de la imagen es de 20 metros por píxel. La Cámara de Súper Resolución, al tratarse de una cámara de cuadro similar a las cámaras digitales comunes que utilizamos todos, permite tomar una imagen en una simple exposición. Como está equipada con un telescopio Maksutov-Cassegrain de 975 milímetros, su resolución por píxel es cuatro veces mayor que la correspondiente a la Cámara Estéreo de Alta Resolución. Al comienzo de la misión, las agresivas condiciones térmicas del instrumento en el espacio causaron distorsión en la óptica, lo que arrojó un comportamiento inferior al esperado, con algunos difuminados y ciertos artefactos fantasmales que se podían apreciar en las imágenes en crudo. Una parte importante de esa degradación fue compensada analizando el efecto de la distorsión en imágenes de prueba, que tenían a estrellas como objetivo, y se aplicó un procesamiento correctivo. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin. G. Neukum.

Como la luna siempre mira al planeta por la misma cara, característica que comparte con al menos otras dos lunas: nuestra Luna y Caronte, en Plutón, son necesarios varios sobrevuelos para realizar un mapeo de su superficie.

¿Qué hay sobre Deimos?

Deimos se aprecia como un cuerpo irregular y parcialmente sombreado en el primer plano de una de las imágenes de Mars Express, con los sutiles anillos de Saturno apenas visibles, rodeando un pequeño punto en el fondo.

Deimos se encuentra bastante más alejada de Marte que su compañera: mientras que a Fobos solo la separan 6.000 kilómetros de la superficie, Deimos orbita el planeta a casi 23.500 kilómetros. A modo de comparación, nuestra propia Luna está unas 16 veces más lejos de la Tierra de lo que Deimos está de Marte. Y esta información es la que nos fascina: pese a la distancia, cuál será la influencia gravitacional de Deimos en Marte. ¿Se combinará con Fobos para establecer las estaciones, como sucede en la Tierra con nuestro único satélite?

En el futuro

Aún ignoramos demasiado sobre el sistema marciano. Las lunas son un misterio, ya que hay dudas sobre su origen, formación y composición. Además, debido a su proximidad a Marte han despertado un gran interés como objetivo de futuras misiones.

En el cuadro de la izquierda vemos imágenes en crudo de Fobos y Deimos, y en el restante, las imágenes procesadas. Mars Express, a través de sus instrumentos, tomó por primera vez imágenes de las dos lunas juntas el 5 de noviembre de 2009. Además del impacto que causó en los equipos de la misión, y que aún nos sorprenden, las imágenes permitieron a los técnicos refinar y validar los modelos realizados hasta el momento de la órbita de ambos satélites marcianos. El Canal de Alta Resolución tomó 130 imágenes el día mencionado, durante un minuto y medio, con intervalos de un segundo, y sólo medio segundo hacia el final de la secuencia. La imagen tiene una resolución de 110 metros por píxel, en el caso de Fobos, y de 240 metros por píxel para Deimos, que se hallaba dos veces más lejos de la cámara. Fobos, la más grande en tamaño, orbita Marte cada 7 horas y 39 minutos. Es más veloz, en relación a Marte, que nuestra Luna respecto a la Tierra. Fobos se hallaba a 11.800 kilómetros de la sonda, y Deimos a 26.200 kilómetros. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin. G. Neukum.

En el cuadro de la izquierda vemos imágenes en crudo de Fobos y Deimos, y en el restante, las imágenes procesadas. Mars Express, a través de sus instrumentos, tomó por primera vez imágenes de las dos lunas juntas el 5 de noviembre de 2009. Además del impacto que causó en los equipos de la misión, y que aún nos sorprenden, las imágenes permitieron a los técnicos refinar y validar los modelos realizados hasta el momento de la órbita de ambos satélites marcianos. El Canal de Alta Resolución tomó 130 imágenes el día mencionado, durante un minuto y medio, con intervalos de un segundo, y sólo medio segundo hacia el final de la secuencia. La imagen tiene una resolución de 110 metros por píxel, en el caso de Fobos, y de 240 metros por píxel para Deimos, que se hallaba dos veces más lejos de la cámara. Fobos, la más grande en tamaño, orbita Marte cada 7 horas y 39 minutos. Es más veloz, en relación a Marte, que nuestra Luna respecto a la Tierra. Fobos se hallaba a 11.800 kilómetros de la sonda, y Deimos a 26.200 kilómetros. Crédito de la imagen: ESA/DLR/FU Berlin. G. Neukum.

En particular, Fobos ha sido considerada como posible destino para una misión de aterrizaje y recuperación de muestras. Dada su cercanía a Marte y que siempre da la misma cara a su planeta anfitrión, también es candidata a establecer un puesto de observación más permanente. De esta manera se podría vigilar y observar a largo plazo la superficie y la atmósfera marciana, así como retransmitir datos de otras sondas que orbitan Marte, o actuar como enlace de transmisión entre la Tierra y las exploradoras robóticas en la superficie del cuarto planeta desde el Sol.

Y ahí es donde Mars Express cumple, junto a las otras misiones mencionadas, una función muy importante en comprender mejor la posición, la superficie, la composición y el terreno tanto de Fobos como de Deimos.

comments powered by Disqus