Dawn autorizada a descender más en Ceres

Luego de 10 años de misión en el espacio

La sonda espacial Dawn descenderá a menos de 200 kilómetros de la superficie de Ceres, luego que la NASA autorizara la segunda extensión de la misión en el cuerpo celeste más grande del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.

El anuncio, realizado por Jet Propulsion Laboratory, volvió a mencionar a Ceres como planeta enano. No es una sorpresa, como tampoco que el equipo denomina protoplaneta a Vesta, el anterior destino visitado por Dawn. Ambos cuerpos fueron el objetivo de esta misión, que lleva 10 años operativa en el espacio.

Creación artística que muestra a la sonda espacial Dawn en la órbita del planeta enano Ceres. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

Una explicación antes de continuar. Como habrán apreciado, en el título tratamos de resumir a grandes rasgos que la última extensión de misión permitirá que los movimientos finales de la nave espacial Dawn en la órbita de Ceres la lleven a las altitudes más bajas. Señalado esto, vamos a los detalles.

Extensión final

Durante la última extensión de su misión, Dawn descenderá a las altitudes más bajas que jamás alcanzó en Ceres, a la que ha estado orbitando desde marzo de 2015. La nave se mantendrá en una órbita estable indefinidamente luego que el combustible, hidracina, se agote.

Lanzamiento de la sonda espacial Dawn rumbo a Vesta y Ceres, el 27 de septiembre de 2007.

El equipo de vuelo de Dawn está estudiando maneras de maniobrar hacia una nueva órbita elíptica, que podría llevar a la sonda a menos de 200 kilómetros de la superficie de Ceres, el máximo acercamiento previsto. Con anterioridad, la altitud más baja alcanzada por Dawn llegó a 340 kilómetros.

¿Cuánto hielo hay en Ceres?

Una prioridad de la segunda extensión de la misión de Ceres es recolectar información con el espectrómetro de rayos gamma y neutrones, que mide el número y energía de rayos gamma y neutrones. Esta información es importante para entender la composición de la capa más alta y cuánto hielo contiene.

La nave también tomará con su cámara imágenes en luz visible de la geología superficial de Ceres, así como medidas de la mineralogía con su espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo.

Esta proyección ortográfica, centrada en el cráter Occator, se basa en las imágenes obtenidas en la órbita de mapeo de baja altitud, a 385 kilómetros de la superficie. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Adicionalmente, su misión extendida le permitirá a Dawn seguir en órbita mientras el planeta enano va a través del perihelio, su máxima aproximación al Sol, que ocurrirá en abril de 2018.

A mayor proximidad del Sol, en la superficie de Ceres más hielo se transformará en vapor de agua, elemento que podría contribuir a la débil y fugaz atmósfera detectada allí por el Observatorio Espacial Herschel, de la Agencia Espacial Europea, previo a la llegada de Dawn al planeta enano.

Basándose en los hallazgos realizados con Dawn, el equipo de investigadores trazó hipótesis que indican que el vapor de agua puede ser producido en parte por las partículas energizadas que llegan desde el Sol, como viento solar, e interactúan con el hielo ubicado a escasa profundidad de la superficie. Los científicos combinarán información de los observatorios instalados en la superficie terrestre con las observaciones de Dawn para estudiar este fenómeno según Ceres alcance el perihelio.

Este vídeo en realidad virtual y 360 grados, nos permite explorar a gusto el cráter Occator, de Ceres. Esta característica, que alberga la zona más brillante del planeta enano, tiene 92 kilómetros de ancho y 4 kilómetros de profundidad. El lugar muestra que hubo actividad geológica reciente, en términos geológicos, y que la emanación de agua salada a la superficie fue disparada por un impacto que formó el cráter. Lo interesante de este vídeo, creado con las observaciones realizadas por los instrumentos de Dawn, es que podemos acercar, alejar la vista de este sitio tan atractivo e intrigante. Los creadores de la animación advierten que los navegadores web con los que puede disfrutarse sin problemas de esta animación, son: Firefox, Chrome, Opera e Internet Explorer. La visualización fue realizada por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), en base a imágenes cuyo crédito pertenece a NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Actualmente, el equipo de Dawn está revisando sus planes para el próximo y último capítulo de la misión. Porque en su compromiso de proteger a Ceres de la contaminación terrestre, Dawn no descenderá ni se estrellará en la superficie de Ceres. Tratará de realizar toda la ciencia que pueda hasta que alcance su órbita final planificada, donde permanecerá aunque no pueda comunicarse con la Tierra. Los gerentes de la misión estiman que la nave continuará operativa hasta la segunda mitad de 2018.

Dawn es, hasta ahora, la única misión espacial moderna que orbitó dos objetivos extraterrestres. Orbitó el protoplaneta Vesta por 14 meses, entre 2011 y 2012, y luego prosiguió hacia Ceres, en cuya órbita está desde marzo de 2015. Este logro fue posible merced a sus motores iónicos.

Diez años en el espacio

“En la última década nuestra nave espacial interplanetaria ha superado todas nuestras expectativas, enviando perspectivas sorprendentes sobre estos dos cuerpos fascinantes”, afirmó Chris Russell, investigador principal de la misión Dawn, basado en la Universidad de California, Los Ángeles.

Desde su lanzamiento, en septiembre de 2007, Dawn alcanzó numerosos logros científicos y técnicos durante su expedición de 6 mil millones de kilómetros. Además de ser la única sonda espacial moderna en orbitar dos cuerpos de nuestro Sistema Solar, también es la primera en orbitar un planeta enano.

Este mosaico sintetiza algunas de las mejores vistas del protoplaneta Vesta. Dawn estudió este cuerpo desde julio de 2011 a septiembre de 2012. Aquí observamos - en la parte inferior de la imagen - la montaña de unos 20 kilómetros de elevación que se halla en la región de Rheasilvia. También los gigantescos cráteres encadenados que fueron bautizados como el hombre de nieve o el muñeco de nieve, en la parte superior izquierda de la imagen. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/UCAL/MPS/DLR/IDA

Además, su sistema de propulsión iónico permitió que antes estudiara Vesta, y ahora Ceres, desde puntos de observación inigualables, con altitudes diferentes, que permitieron acumular, hasta el momento, más de 88.000 imágenes. Además de esa percepción visual, que nos maravilla a la mayoría de nosotros como observadores, el conjunto de instrumentos a bordo de la nave realizó mediciones en Vesta y Ceres, desde ese alcance único. Así, logró revelar las composiciones contrastantes y las estructuras internas de ambas.

La impactante cuenca Rheasilvia en Vesta

Los científicos aprendieron mucho sobre las características geológicas y la composición de Vesta, durante los 14 meses, o 1.298 órbitas, que exploró el lugar. Un descubrimiento notable fue que Rheasilvia, una cuenca gigantesca en el hemisferio Sur, era aún más profunda y más ancha que lo esperado por los científicos luego que el Telescopio Espacial Hubble la hubiera descubierto en una de sus observaciones.

La imagen muestra la topografía de los hemisferios Norte y Sur del protoplaneta Vesta. Estos mapas con sombras coloridas muestran el relieve de ambos hemisferios, derivados del análisis de las imágenes adquiridas con los instrumentos a bordo de Dawn. Los colores representan distancias relativas al centro de Vesta, donde las profundidades son vistas en violeta y las elevaciones en rojo. En el mapa del hemisferio Norte, la imagen de la izquierda, muestra el rango de depresiones tan profundas como 22,4 kilómetros, a alturas de 44,22 kilómetros. La luz reflejada por las paredes de algunos cráteres sombreados en el polo Norte (en el centro de la imagen de la izquierda), fue utilizada para determinar la altura. En el hemisferio Sur, la superficie va de profundidades de 38,06 kilómetros a elevaciones de 42,82 kilómetros. El modelo por ordenador fue realizado usando imágenes de la cámara alemana a bordo de Dawn. La información resultante fue proyectada esteográficamente en una esfera de 500 kilómetros de diámetro, con los polos en el centro. Los cráteres 'hombre de nieve' se ven en la parte superior del hemisferio Norte, en la imagen de la izquierda. Y también la montaña más elevada del Sistema Solar (detectada hasta ahora), en la región de Rheasilvia, en la imagen de la derecha. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/UCAL/MPS/DLR/IDA/PSI

Permítanme aclarar, que cuando señalamos que Rheasilvia es algo enorme, para comprobarlo no hay más que detenerse en los números involucrados. Rheasilvia se extiende más de 500 kilómetros y se hunde en Ceres más de 19 kilómetros. El cráter, causado por un impacto de escala planetaria, contiene una montaña que es la más elevada descubierta hasta ahora en el Sistema Solar: 20 a 25 kilómetros de elevación, desde su base. Sí, como tal vez ya dedujeron, el Everest luce demasiado pequeño, en comparación.

El enorme golpe que provocó el cráter tuvo lugar unos mil millones de años atrás, según estiman los científicos, debido a que en la zona cercana a Vesta hay muchos cuerpos de Tipo V, que habrían sido generados por ese choque masivo. Ese impacto causó que enormes cantidades de material excavado de las profundidades de Vesta ‘lloviera’ nuevamente a la superficie. El resultado es que la superficie del hemisferio Sur de Vesta es más joven que la del Norte de Vesta, que contiene un voluminoso registro de cráteres.

El impacto Rheasilvia también creó docenas de elevaciones que pueblan el ecuador de Vesta. Los cañones existentes, con desfiladeros enormes, algunos de los cuales se formaron a causa de un impacto previo, se extienden por unos 465 kilómetros.

Las atracciones de Ceres

El planeta enano Ceres visto en falso color, que resalta los diferentes materiales que se hallan en la superficie. Destacan las áreas brillantes en el cráter Occator. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Una vez más, si pensáramos en este planeta enano como una atracción turístico-científica, podríamos indicar que uno de los mayores hallazgos de Dawn en Ceres, fue el material salino, altamente brillante del cráter Occator, que luce de manera deslumbrante en medio de un entorno oscuro. Cuando Dawn se aproximaba a Ceres, lo que aparentaba ser una burbuja blanca, en realidad era un puñado de muchas áreas brillantes, llamadas fáculas. La más importante de estas áreas, denominada Cerealia Facula, tiene un domo central, con fracturas radiales que lo surcan por todos lados, y una apariencia rojiza cuando se las ve en imágenes con colores realzados.

Cerealia Faculae

Imagen del cráter Occator, de Ceres. Los científicos hallaron que el lugar alberga una variedad de sales que surgieron de la subsuperficie del planeta enano. Los puntos brillantes fueron sobreexpuestos para captar los detalles superficiales de las zonas aledañas. La imagen fue adquirida por la cámara de Dawn cuando la sonda espacial se hallaba a 1.480 kilómetros sobre la superficie. La resolución es de 140 metros por píxel. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Si señalara aquí que ese color rojizo estaría asociado, como en la Tierra, a la presencia de sales en las aguas de lagunas, lagos, incluso mares, seré indicado como alguien que estropeó la historia. Si añadiera que en la Tierra es más fácil distinguir esa tonalidad rojiza por la dispersión de la radiación solar en la atmósfera, me tildarían, al menos, de tener una imaginación excesiva. Y está claro que los científicos vinculados a Dawn pueden imaginar, intuir, pero deben acompañar datos comprobables. Señalado lo cual, avancemos… por favor.

El vídeo muestra el cráter Occator, donde se hallan los puntos más brillantes del planeta enano. La animación, realizada en base a imágenes e información obtenida por la cámara desarrollada por el Centro Aeroespacial Alemán. El sobrevuelo animado incluye vistas topográficas y de color realzado del cráter, con énfasis especial en el domo central. La animación fue realizada por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).

El “punto brillante”, que a poco de la llegada de Dawn a Ceres los científicos llamaron Punto 5, sugiere que en un pasado muy reciente Ceres estuvo geológicamente activa, brotó agua salada a la superficie, y allí se depositaron las sales. Apenas al Este del lugar se halla Vinalia Faculae, una constelación de lugares menos brillantes, a lo largo de fracturas que también intrigan a los científicos. La verdad es que Ceres tiene más de 300 pequeñas áreas brillantes. Se piensa que algunas de ellas, en las latitudes septentrionales, albergan hielo.

Ahuna Mons

Esta es la montaña solitaria de Ceres, llamada Ahuna Mons, en una vista en perspectiva simulada. La elevación fue exagerada por un factor de dos. Esta simulación fue realizada con imágenes de color realzado obtenidas con los filtros azul, verde e infrarrojo de la cámara de la sonda espacial Dawn. Las imágenes fueron tomadas desde la órbita de mapeo de 385 kilómetros de altitud, en agosto de 2016. La resolución es de 35 metros por píxel. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

En Ceres, otra gran sorpresa fue Ahuna Mons, que para los científicos se formó como criovolcán, un volcán que en sus erupciones del pasado expulsó agua salada. Esta ‘montaña solitaria’ de 5 kilómetros de elevación en su lado más elevado, es diferente a todo lo demás que se ve en Ceres y se mantiene como un punto de investigación muy prometedor. Si bien tanto Ahuna Mons como Occator aparecen inactivos, sugieren que una vez fluyó agua líquida bajo la superficie de Ceres, y tal vez aún permanece allí, si está enriquecida con sales que pueden reducir su punto de congelamiento.

La ciencia de Dawn avanza

“El equipo científico está explorando activamente los filones de información que Dawn ha enviado hasta ahora, comparando estos dos fósiles (se refiere a Vesta y Ceres) de los comienzos del Sistema Solar”, dijo Carol Raymond, investigadora principal asociada de Dawn, basada en Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California.

Imagen en color realzado, donde se aprecia la zona rojiza en el domo de Cerealia Faculae, surgente de flujos de aguas salinizadas liberados por el impacto de otro cuerpo celeste. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Desde marzo de 2015, Dawn orbitó Ceres 1.595 veces. Se mantiene saludable, y actualmente se encuentra en una órbita elíptica de 30 días, recolectando información sobre la presencia de rayos cósmicos en la vecindad de Ceres.

“Esta es una misión que continúa para todos quienes anhelan nuevos conocimientos, todo aquel que es curioso sobre el cosmos, y todo el que se emociona con las aventuras intrépidas hacia lo desconocido”, señaló Marc Rayman, ingeniero jefe y director de la misión, basado en JPL.

La misión Dawn es gerenciada por JPL para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, con oficinas centrales en Washington. Dawn es un proyecto del directorio del Programa Descubrimiento, gerenciado por el Centro de Vuelo Espacial Marshall, con asiento en Huntsville, Alabama. UCLA es responsable por las decisiones científicas vinculadas a Dawn. Orbital ATK Inc., con sede en Dulles, Virginia, diseñó y construyó la nave espacial. El Centro Aeroespacial Alemán, el Instituto Max Planck para Investigación del Sistema Solar, la Agencia Espacial Italiana y el Instituto Italiano Nacional de Astrofísica, son socios internacionales que integran el equipo de la misión.

Este artículo es una traducción libre de: “Dawn Mission Extended at Ceres”, y “Dawn Mission Celebrates 10 Years in Space”.

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