NASA Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology JPL HOME EARTH SOLAR SYSTEM STARS & GALAXIES SCIENCE & TECHNOLOGY BRING THE UNIVERSE TO YOU JPL Email News RSS Podcast Video
Follow this link to skip to the main content

MISSION

Marc Rayman

Marc Rayman,
Ingeniero Jefe, JPL

Crónicas de Dawn

30 de Abril de 2013

Queridos ClariviDawntes Lectores,

Dawn está casi tres veces más lejos de la Tierra que el Sol, pero aun así avanza a buen ritmo en su ambiciosa caminata de Vesta a Ceres. Después de vivir una espectacular aventura en el segundo mayor habitante del cinturón principal de asteroides, entre las órbitas de Marte y Júpiter, Dawn utilizó su extraordinario sistema de propulsión iónica para dejarlo atrás y embarcarse en un largo viaje hacia el planeta enano.

Ceres rodea el Sol en una órbita más alejada que la de Vesta y sin embargo en estos momentos Dawn está más cerca del Sol que cualquiera de estos dos mundos alienígenas. ¿Cómo es posible que durante la escalada de uno a otro Dawn parezca estar cayendo hacia el interior del sistema solar? Es posible que la respuesta se encuentre en este texto; ¡sigamos adelante y descubrámoslo!

En Halloween ya comentamos por qué Dawn estaba aproximándose temporalmente al Sol, pero la pregunta en este caso es bien distinta. Vesta también se está acercando al Sol actualmente, pero lo interesante es que Dawn, a pesar de dirigirse a un destino más lejano, se acerca al Sol más rápidamente. Nuestro anterior artículo sobresale como el mejor jamás escrito sobre esta misión en todo el mes de Octubre de 2012, pero si preferís no volver atrás ahora mismo, podemos resumir aquí la explicación de por qué la nave se dirige hacia el Sol. Como todos los miembros de la corte solar, Vesta y Ceres siguen órbitas elípticas, con lo que la distancia al soberano del sistema solar crece y decrece a lo largo de cada vuelta. Incluso la órbita de la Tierra, que es casi circular, no es un círculo perfecto. Nuestro planeta está ligeramente más cerca del Sol cuando en el hemisferio norte es invierno (verano en el hemisferio sur) que cuando es verano (invierno en el hemisferio sur). La órbita de Dawn también es elíptica, por lo que en ocasiones también se aproxima al Sol, como hace ahora. Pero eso no explica por qué Dawn está más cerca del Sol que Vesta aunque se dirige a Ceres, que está más lejos.

Como pretende orbitar Ceres y no simplemente pasar a su lado (que sería mucho más fácil pero menos interesante desde el punto de vista científico), Dawn tiene que adoptar una órbita idéntica a la de su objetivo. Pero esta no es la historia completa. Después de pasar 14 meses orbitando Vesta, el desafío de Dawn es más que sólo cambiar la forma de su órbita para igualarla a la de Ceres. La nave también tiene que estar en el mismo punto que Ceres en su órbita alrededor del Sol.

Obviamente no sería muy satisfactorio seguir el mismo camino alrededor del Sol pero en un punto distinto de dicha trayectoria. Podéis visualizar esta situación si os imagináis uno de los muchos relojes defectuosos, digo, exóticos que la tienda de regalos de Dawn de vuestro planeta ofrece con dos minuteros. Si el reloj empieza con una manecilla apuntando a las 12 y otra a la 1, seguirán la misma ruta repetidamente, pero nunca se alcanzarán la una a la otra. Esto no sería nada positivo para la exploración de Ceres por parte de Dawn. Por eso parte del objetivo de la propulsión iónica es asegurarse de que la nave no sólo alcanza la misma distancia solar que Ceres, sino que está allí en el mismo momento que Ceres.

Este problema es familiar para todos aquellos lectores que han maniobrado en órbita, donde los principios de la mecánica orbital rigen el tráfico. Para resolverlo nos apoyaremos en una de las leyes que hemos mencionado numerosas veces en este blog: los objetos en una órbita más baja se mueven a mayor velocidad. Describimos este fenómeno en detalle en Febrero y podemos repasar la idea esencial una vez más. La atracción gravitatoria de cualquier cuerpo, tanto si es el Sol como la Tierra, un agujero negro o cualquier otra cosa, es mayor cuanto menor es la distancia. Para compensar una atracción mayor, otro cuerpo que orbite alrededor del primero debe moverse a mayor velocidad. En las órbitas más altas, donde la gravedad es más débil, basta con un paso más moderado.

Podemos aprovecharnos de esta característica de las órbitas. Si rebajamos ligeramente nuestra órbita, la recorreremos a mayor velocidad. Y eso es precisamente lo que Dawn tiene que hacer para asegurarse de que, cuando termine de agrandar e inclinar su órbita en 2015 y ésta sea igual que la de Ceres, Dawn esté en la misma ubicación que su objetivo. Sería algo así como acelerar el minutero que empezó en las 12 para que pueda alcanzar a la manecilla que de otro modo siempre le llevaría ventaja.

Las maniobras orbitales de Dawn son un poquito más complicadas que las de las manecillas del reloj, pero gracias al ingenio y la creatividad del equipo de operaciones y a la irrepetible capacidad de su sistema de propulsión iónica, la nave interplanetaria mantiene el rumbo cuidadosamente trazado hacia su próximo puerto espacial. En cuanto abandonó el abrazo gravitacional de Vesta en Septiembre, se embarcó en un curso descendente hacia el Sol. A día de hoy, Vesta está a 2.53 UA del Sol y Dawn a 2.51 UA, de manera que la nave está tres millones de kilómetros (1.9 millones de millas) más cerca del Sol. (Dawn está más lejos de Vesta, porque no están alineados con el Sol. Desde entonces la nave ha adelantado al gigante rocoso).

Por supuesto, con el tiempo Dawn volverá a ascender a mayores altitudes que la de Vesta, ya que allí se encuentra su objetivo. Mientras avanzan siguiendo órbitas independientes, y mientras Dawn modifica la suya de manera constante, volverán a estar a la misma distancia del Sol el 31 de Julio de 2013. A partir de entonces el explorador robótico no volverá a estar más cerca del Sol que Vesta. Ese día estarán a 18 millones de kilómetros (11 millones de millas) de distancia. Pero siempre seguirán conectados. Dawn fue la primera sonda terrestre en instalarse en el cinturón principal de asteroides y Vesta fue su primer objetivo. El exótico mundo ha tenido que esperar una visita de la humanidad durante más de doscientos años hasta que la nave ha pasado a recoger su valioso botín de observaciones. Ahora lo que no era más que un punto de luz indistinguible de los demás se ha revelado como un lugar complejo y fascinante con un carácter propio. Y mientras repite una vez más su órbita alrededor del Sol, su compañero de antaño intenta revelar los secretos de otro enigma extraterrestre, Ceres. Enormes son los tesoros que aguardan a Dawn mientras continúa pacientemente su extraordinaria expedición interplanetaria.

Dawn está a 10 millones de kilómetros (6.3 millones de millas) de Vesta y 56 millones de kilómetros (35 millones de millas) de Ceres. También está a 2.99 UA (448 millones de kilómetros o 278 millones de millas) de la Tierra, o 1215 veces más lejos que la Luna y 2.97 veces más lejos que el Sol. Las señales de radio, limitadas universalmente a viajar a la velocidad de la luz, tardan 50 minutos en hacer el viaje de ida y vuelta.

Dr. Marc D. Rayman
7:00 p.m. PDT del 30 de Abril de 2013

- Todas las entradas