miércoles, 11 de marzo de 2015

¿Por qué New Horizons no se quedará en órbita alrededor de Plutón?


Sin duda alguna el año 2014 ha sido el año de la misión Rosetta al cometa 67P. Este año el protagonismo será para la exploración de los planetas enanos. En concreto la misión New Horizons de la NASA llegará a su objetivo principal, el planeta enano Plutón, el próximo mes de julio. Será la primera vez que una nave visite este lejano cuerpo. Y no se detendrá allí, pues continuará su viaje para estudiar el Cinturón de Kuiper, una región más allá de Neptuno y que está poblada por cuerpos helados.

Pero, ¿Por qué New Horizons no se quedará en órbita alrededor de Plutón? Cuanto más ligera es una nave espacial más fácil es que viaje a mayor velocidad, y cuanto más rápido viaja, antes llega a su destino. New Horizons está viajando actualmente a unos 14 kilómetros por segundo (unos 50.000 kilómetros por hora). Si llegase a consumir toda la hidrazina (un compuesto cuya fórmula química condensada es N2H4) existente en su tanque de combustible únicamente lograría una mínima deceleración: una reducción de su velocidad en poco más de 0,2 kilómetros por segundo (unos 720 kilómetros por hora). 

Otra opción habría sido aumentar el combustible disponible en la nave de modo que lograse el frenado necesario, pero esto implicaría que sería más pesada. Así, o bien debería ser enviada en un cohete mayor (mayor gasto económico) o enviarla con una velocidad más baja (viaje más largo en el tiempo). Hay que tener en cuenta que a diferencia de otras misiones como Cassini o Galileo, New Horizons tiene que viajar hasta una distancia 30 UA (una unidad astronómica equivale a la distancia media existente entre el Sol y la Tierra, unos 150 millones de kilómetros). Los destinos de Galileo y Cassini, Júpiter y Saturno respectivamente, están mucho más cerca de nuestro planeta (Júpiter se encuentra a unas 5 UA y Saturno a 10 UA).

El presupuesto asignado a la misión y la necesidad de llegar a Plutón en un tiempo razonable (casi 10 años desde que fue lanzada) fueron las causas por la que se optó por únicamente sobrevolar el planeta enano. Tal y como suele ser la evolución en la exploración de los diferentes mundos por parte de la NASA (primero sobrevuelos, posteriormente puestas en órbita y finalmente aterrizajes) en el futuro probablemente se plantearán una misión orbital.

Un largo viaje

La New Horizons, una sonda de 478 kilogramos, fue lanzada a bordo de un cohete Atlas V551 desde Cabo Cañaveral (Florida, EEUU) el 19 de enero de 2006. Tras 8 horas y 35 minutos de viaje sobrepasó la órbita de la Luna, a una distancia de 184737 kilómetros. Era su primer hito de un largo viaje.

El 7 de abril de 2006 sobrepasó la órbita de Marte, y el 28 de febrero del siguiente año, llegó a Júpiter. En esta ocasión se aproximó al gigante gaseoso para usar su gravedad como forma de corregir su trayectoria y ganar velocidad. No fue hasta el 8 de junio de 2008 cuando sobrepasó la órbita de Saturno. El 18 de marzo de 2011 sobrepasó la órbita de Urano. El pasado 25 de agosto cruzó la órbita de Neptuno. Días antes de cruzarla, el 10 de julio, tomó fotografías de gigante de hielo y su principal satélite, Tritón.

Ahora, está poco más de cuatro meses de alcanzar su objetivo. Si todo sale según lo previsto, la máxima aproximación ocurrirá el 14 de julio. Tras el encuentro con Plutón, comenzará un viaje aún más largo, hacia el Cinturón de Kuiper. Este viaje está previsto que dure del año 2016 al 2020. Durante dicho viaje intentará visitar dos cuerpos de esta región, cuyos diámetros de ser posible, estarán entre los 40 y 90 kilómetros. El objetivo es recoger el mismo conjunto de datos que los que se tomen de Plutón.

No será hasta cuatro semanas antes cuando comience en estudio diario. El 14 de julio será la máxima aproximación a Plutón, pasando a tan sólo 10.000 kilómetros del centro del cuerpo, a una velocidad relativa de 14 kilómetros por segundo. 14 minutos después hará su máxima aproximación al principal satélite del planeta enano, Caronte, a unos 27.000 kilómetros. A partir de este momento observará una serie de interesantes fenómenos. 36 minutos después de su máxima aproximación a Caronte, New Horizons será capaz de observar un eclipse de Sol por Plutón, un minuto más tarde observará como eclipsa a la Tierra y unos 84 minutos más tarde, el eclipse del Sol y la Tierra por Caronte.

Tras estos momentos seguirá realizando estudios durante otras cuatro semanas, y está prevista la recepción de todos los datos recogidos nueve meses después. A partir de aquí silencio hasta su próximo objetivo en el Cinturón de Kuiper.

10 comentarios:

  1. Pluton y Caronte son conocidos.Spacenow.com.br ha logrado imagenes de los dos cuerpos celestes hace 6 años.Millones de visitantes ao sitio lo conocen ,incluso la NASA.Pluton tiene una montaña gigante de unos 473 kms de altura y Caronte todavia non ha se formado.2 super-volcáns de lava descobiertos por spacenow en erupción siguen formando essa pequeña luna de dentro para fuera. http://spacenow.com.br/pluto6.html
    http://spacenow.com.br/charontation.html

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    1. He consultado la fuente y no es fiable, lo siento.

      Un saludo!

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    2. Hola,
      Lo que indica la página que señalas, no es posible. Para empezar la resolución angular de un telescopio viene dada por el criterio de Rayleigh que indica que R=1,22x206265xlambda/D, donde R es la resolución angular en segundos de arco, lambda la longitud de onda (que para la luz podemos usar 555 nm) y D la apertura de la lente objetivo, que para un Meade 14" LX200 son 14"=358,4 mm. Si haces el cálculo verás que la resolución máxima que puede alcanzar dicho telescopio es de 0,389 segundos de arco (esto en condiciones ideales, que en la práctica...)

      Ahora hay que tener en cuenta que en el mejor momento de observación de Plutón, su diámetro angular es de tan sólo 0,115 segundos de arco. Si dice que es capaz de observar un detalle de 473 kilómetros, equivale a decir que es capaz de resolver 0,0229 segundos de arco. Una simple división muestra que necesitas un telescopio con un poder de resolución 17 veces mayor que el Meade de 14" (que sea LX200 no tiene interés).

      Por si te interesa, para alcanzar una resolución de 0,0229 segundos de arco, empleando nuevamente el criterio de Rayleigh, pero haciendo R=0,0229 y calculando D, descubrirás que necesitas un telescopio con una apertura de 6098 mm, o lo que es lo mismo, 6 metros.

      Saludos,

      Fran

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    3. Porque no intentas sacar una fotografia de Pluton con una camera CCD y un telescopio para ver lo que obtene..Si lograr encontra-lo ( lo que tengo dudas) quiças verá que no es exatamente o que aprendeste en los libros lo que passa en realidad.

      Nuestras descobiertas en Pluton y Caronte seron confirmadas en julho quando la sonda llega en Pluton.Aí veras quien tiene razon!

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    4. Con una cámara CCD y un telescopio de aficionado no se puede distinguir ningún detalle de la superficie de Plutón.

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    5. Hola,

      Hace 24 años que observé por primera vez Plutón. Hace 18 años que compré mi primera cámara CCD. Se lo que dicen los libros. Se lo que ocurre en la práctica al observar.

      Con un telescopio como el que indicas, no es posible obtener una resolución semejante.

      Saludos,

      Fran


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    6. Hola anónimo,

      ¿Dónde está la montaña de 473 kilómetros? ¿Será que la NASA nos la oculta de las imágenes de New Horizons?

      En fin, no comments...

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  2. Nuestras descobiertas fueran anunciadas por el periodista O GLOBO

    http://oglobo.globo.com/sociedade/tecnologia/astronomos-amadores-brasileiros-desvendam-misterios-de-lua-de-plutao-10389740


    http://oglobo.globo.com/blogs/cat/posts/2011/01/11/brasileiros-descobrem-montanha-em-kbo134340-vulgo-plutao-355921.asp

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    1. Hola,

      Lo que indica la página que señalas, no es posible. Para empezar la resolución angular de un telescopio viene dada por el criterio de Rayleigh que indica que R=1,22x206265xlambda/D, donde R es la resolución angular en segundos de arco, lambda la longitud de onda (que para la luz podemos usar 555 nm) y D la apertura de la lente objetivo, que para un Meade 14" LX200 son 14"=358,4 mm. Si haces el cálculo verás que la resolución máxima que puede alcanzar dicho telescopio es de 0,389 segundos de arco (esto en condiciones ideales, que en la práctica...)

      Ahora hay que tener en cuenta que en el mejor momento de observación de Plutón, su diámetro angular es de tan sólo 0,115 segundos de arco. Si dice que es capaz de observar un detalle de 473 kilómetros, equivale a decir que es capaz de resolver 0,0229 segundos de arco. Una simple división muestra que necesitas un telescopio con un poder de resolución 17 veces mayor que el Meade de 14" (que sea LX200 no tiene interés).

      Por si te interesa, para alcanzar una resolución de 0,0229 segundos de arco, empleando nuevamente el criterio de Rayleigh, pero haciendo R=0,0229 y calculando D, descubrirás que necesitas un telescopio con una apertura de 6098 mm, o lo que es lo mismo, 6 metros.

      Saludos,

      Fran

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  3. Pero todo lo que dice un periodista no tiene por qué ser verdad y este supuesto descubrimiento no está aceptado por la comuniad científica.

    Un saludo!

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