viernes, 5 de julio de 2019

8 cosas que deberías saber sobre la futura misión a Titán: Dragonfly

Crédito: Johns Hopkins APL

1.- ¿Qué es Dragonfly?

Dragonfly es la nueva misión aprobada por la NASA perteneciente al programa New Fronteries.

El pasado 27 de junio la NASA aprobó la próxima misión perteneciente al programa New Frontiers. La ganadora fue Dragonfly, una especie de dron que explorará Titán, la mayor luna de Saturno.

Titán es más grande que el planeta Mercurio y es la segunda luna más grande de nuestro sistema solar. Debido a que está muy lejos del Sol, su temperatura superficial es de alrededor de -179 ºC. Su presión superficial también es un 50 por ciento más alta que la de la Tierra.


2.-¿Qué es el programa New Frontiers?

El programa New Frontiers (Nuevas Fronteras, en español) consiste en una serie de misiones de exploración espacial que se está llevando a cabo por la NASA con el fin de investigar varios planetas del sistema solar, incluyendo Júpiter, Venus y el planeta enano Plutón.

La NASA está alentando a científicos nacionales e internacionales a presentar propuestas de misiones para el programa. New Frontiers se construyó sobre el enfoque innovador utilizado por los programas Discovery y Explorer. Está diseñado para misiones de clase media que no se pueden cumplir dentro de las limitaciones de costo y tiempo de Discovery, pero no son tan grandes como las grandes misiones de ciencia estratégica (misiones emblemáticas, como la misión Cassini-Huygens).

Actualmente hay tres misiones de New Frontiers en progreso: New Horizons, que se lanzó en 2006 y llegó a Plutón en 2015, Juno, que se lanzó en 2011 y entró en la órbita de Júpiter en 2016, y OSIRIS-REx, lanzado en septiembre de 2016 hacia el asteroide Bennu para realizar estudios detallados de 2018 a 2021 y traer una muestra de regreso a la Tierra en 2023.


3.- ¿Cuál era el competidor principal de Dragonfly para ser seleccionado en el programa New Frontiers?

El principal competidor de Dragonfly era CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return), cuya misión era traer a la Tierra muestras del cometa 67P / Churyumov – Gerasimenko. La misión se propuso en 2017 como la misión 4 del programa New Frontiers de la NASA, y el 20 de diciembre de 2017 fue uno de los dos finalistas seleccionados para un mayor desarrollo de conceptos. Pero finalmente, la misión Dragonfly, fue la seleccionada.

Ilustración de CAESAR. Crédito: NASA - NASA: https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/caesar-concept.png, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=65659679


Si CAESAR hubiera sido seleccionada, se habría lanzado entre 2024 y 2025, con una cápsula que entregaría una muestra a la Tierra en 2038. El investigador principal de esta misión es Steve Squyres de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York.

El equipo de CAESAR eligió el cometa 67P sobre otros objetivos cometarios, en parte porque los datos recopilados por la misión Rosetta, que estudió el cometa desde 2014 hasta 2016, permiten que la nave espacial se diseñe de acuerdo con las condiciones reinantes allí, lo que aumenta las posibilidades de éxito de la misión.


4.-¿Por qué Titán?

Titán es un análogo a la Tierra primitiva, y puede proporcionar pistas sobre cómo pudo haber surgido la vida en nuestro planeta. Dragonfly explorará diversos entornos, desde dunas orgánicas hasta el suelo de un cráter de impacto donde el agua líquida y los materiales orgánicos complejos, claves para la vida, alguna vez coexistieron durante miles de años.

Crédito: NASA/JPL/ESA/Space Science Institute/ University of Arizona


 En 2005, el módulo de aterrizaje Huygens de la Agencia Espacial Europea adquirió algunas mediciones atmosféricas y de superficie en Titán, detectando las tolinas, que son una mezcla de varios tipos de hidrocarburos (compuestos orgánicos) en la atmósfera y en la superficie. Debido a que la atmósfera de Titán oscurece la superficie en muchas longitudes de onda, las composiciones específicas de los materiales de hidrocarburos sólidos en la superficie de Titán siguen siendo esencialmente desconocidas. Sus instrumentos estudiarán hasta dónde puede haber progresado la química prebiótica. También investigarán las propiedades atmosféricas y de la superficie de la luna y sus depósitos submarinos de líquidos y océanos. Además, los instrumentos buscarán evidencias química de vida pasada o existente.

La atmósfera de Titán contiene abundante nitrógeno y metano, y una fuerte evidencia indica que existe metano líquido en la superficie. La evidencia también indica la presencia de agua líquida y amoniaco debajo de la superficie, que puede suministrarse a la superficie mediante la actividad criovolcánica.


5.- ¿Cuándo llegará Dragonfly a Titán?

Dragonfly se lanzará en 2026 y llegará  a Titán en 2034. Durante su misión de 2,7 años, Dragonfly explorará diversos entornos.


6.- ¿Dónde aterrizará Dragonfly?

Aunque se presenta como un dron, Dragonfly permanecerá el 99% de su misión en la superficie.  Primero aterrizará en los campos de dunas ecuatoriales "Shangri-La", que son terriblemente similares a las dunas lineales de Namibia en el sur de África y ofrecen una ubicación de muestreo diversa. Dragonfly explorará esta región en vuelos cortos, acumulando una serie de vuelos más largos de hasta 8 kilómetros, deteniéndose en el camino para tomar muestras de áreas atractivas con geografía diversa.

Finalmente alcanzará el cráter de impacto Selk, donde hay evidencias de agua líquida pasada, sustancias orgánicas, moléculas complejas que contienen carbono, combinadas con hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y energía, que juntas conforman la receta de la vida. El aterrizador eventualmente volará más de 175 kilómetros, casi el doble de la distancia recorrida hasta la fecha por todos los vehículos de Marte combinados.

Shangri-La es la región oscura más extensa en el centro de esta imagen de Titán. De NASA/JPL/Space Science Institute - NASA planetary photojournalNASA planetary photojournal, PIA06141http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06141.jpg, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=43808



7.- ¿Cómo es el diseño de Dragonfly?

Dragonfly tendrá 8 rotores de aproximadamente 1 metro de diámetro. Viajará a aproximadamente 10 m/s o 36 Km/h, y ascenderá a una altura de hasta 4 Km.

El vuelo en Titán es más sencillo que en la Tierra debido a que su gravedad es mucho más baja  (13.8% de la de la Tierra). Además los vientos bajos y la densa atmósfera permiten una propulsión eficiente del rotor. La nave estará diseñada para operar bajo radiación espacial y temperaturas que promedian 94 K (−179.2 ° C; −290.5 ° F).

 El helicóptero podría viajar distancias importantes, impulsado por una batería que será recargada por un generador termoeléctrico de radioisótopos (MMRTG) durante la noche. Los MMRTGs convierten el calor de la descomposición natural de un radioisótopo en electricidad, aunque el aumento de masa y área de superficie podría sacrificar el control. El rotorcraft podrá viajar decenas de kilómetros con cada carga de la batería y permanecer en el aire durante unas horas cada vez. El vehículo utilizará sensores para explorar nuevos objetivos científicos, y volverá al sitio original hasta que los controladores de la misión verifiquen que las nuevas ubicaciones de aterrizaje son seguras.

La nave permanecerá en tierra durante las noches del Titán, que duran aproximadamente 8 días terrestres o 192 horas. Las actividades durante la noche pueden incluir la recolección y el análisis de muestras, los estudios sismológicos, monitorización meteorológica y las imágenes microscópicas locales que utilizan iluminadores LED. La nave se comunicará directamente a la Tierra con una antena de alta ganancia.


8.- ¿Qué instrumentos científicos porta Dragonfly?

DraMS (Dragonfly Mass Spectrometer) es un espectrómetro de masas destinado a identificar componentes químicos, especialmente aquellos relevantes para procesos biológicos, en muestras de la superficie. DragMS estudiará muestras obtenidas mediante el taladro CryoSADS y su diseño estará basado en el instrumento SAM del rover marciano Curiosity.

DraGNS (Dragonfly Gamma-Ray y Neutron Spectrometer), es un conjunto de un espectrómetro de rayos Gamma y un espectrómetro de neutrones para identificar la composición de las muestras de superficie y aire.

DraGMet (Dragonfly Geophysics and Meteorology Package) es un conjunto de sensores meteorológicos y un sismómetro.

DragonCam (Dragonfly Camera Suite) es un conjunto de cámaras microscópicas y panorámicas para captar imágenes del terreno de Titán y explorar lugares de aterrizaje de interés científico.







Bibliografía

https://en.wikipedia.org/wiki/CAESAR_(spacecraft)

https://www.nasa.gov/press-release/nasas-dragonfly-will-fly-around-titan-looking-for-origins-signs-of-life

https://danielmarin.naukas.com/2019/06/27/la-nasa-elige-dragonfly-nos-vamos-a-titan/

http://dragonfly.jhuapl.edu/

https://en.wikipedia.org/wiki/New_Frontiers_program

https://en.wikipedia.org/wiki/Dragonfly_(spacecraft)

http://dragonfly.jhuapl.edu/News-and-Resources/docs/34_03-Lorenz.pdf

2 comentarios:

  1. uhhhh, interesante, muy interesante, creo que además de buscar evidencias de como surgió la vida, es importante buscar posibilidad de asentamiento humano ¿no creen? ¿será que esto también lo tienen en cuenta? PEro igualmente no podríamos vivir en un mundo así, sin condiciones aptas.

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    1. Un asentamiento humano en Titán es bastante complicado. Sus condiciones actuales son muy hostiles para nosotros. Antes se intentaría habitar Marte y la Luna. Aunque, ¡quién sabe!

      Un saludo!

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